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字符分类函数
C语言中有一系列的函数是专门做字符分类的,也就是一个字符是属于什么类型的字符的。
这些函数的使用都需要包含一个头文件是ctype.h
这些函数的使用方法非常类似,我们就讲解一个函数的事情,其他的非常类似:
int islower ( int c );
islower 是能够判断参数部分的c是否是小写字母的。
通过返回值来说明是否是小写字母,如果是小写字母就返回非0的整数,如果不是小写字母,则返回0。
我们举个例子来演示一下:写一个代码,将字符串中的小写字母转大写,其他字符不变。
#include <stdio.h> #include <ctype.h> int main() { int i = 0; char str[] = "Test String.\n"; char c; while (str[i]) { c = str[i]; if (islower(c)) c -= 32;//依据ASCLL码表进行的计算 putchar(c); i++; } return 0; }
解析:
str是一个数组,数组里的元素是一个字符串,while(str[i])是为了判断str[i]是否为\0,如果不是\0就进行接下来的操作,否则就不执行while语句
我们将str[i]的值赋给字符变量c,通过if语句用islower来判断c是否为小写字符,如果islower©返回的值为非0的数就是小写字母,否则就不是小写字母,因为if语句中括号内如果为非0就是真,所以会执行if语句,如果为0则为假,就不会执行if语句
执行完后通过putchar输出字符c,再i++判断下一个字符
字符转换函数
C语言提供了2个字符转换函数:
int tolower ( int c ); //将参数传进去的小写字母转大写 int toupper ( int c ); //将参数传进去的大写字母转小写
上面的代码,我们将小写转大写,是-32完成的效果,有了转换函数,就可以直接使用 tolower 函数。
#include <stdio.h> #include <ctype.h> int main() { int i = 0; char str[] = "Test String.\n"; char c; while (str[i]) { c = str[i]; if (islower(c)) c = toupper(c); putchar(c); i++; } return 0; }
strlen(Get string length)的使用和模拟实现
size_t strlen ( const char * str );
strlen模拟实现重点:
1:字符串以 ‘\0’ 作为结束标志,strlen函数返回的是在字符串中’\0’ 前面出现的字符个数(不包含 ‘\0’ )
2:参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束
3:注意函数的返回值为size_t,是无符号的( 易错 )
模拟实现代码:
法一(记录次数) int my_strlen(const char* str) { int count = 0; assert(str); while (*str) { count++; str++; } return count; }
解析:
这个代码相对比较简单,我们设一个变量count=0,通过while循环,如果str没有到\0就str++
然后用count++记录执行了多少次循环,当str是\0时,while括号内部就是0为假,就返回count
法二(递归) int my_strlen(const char* str) { assert(str); if (*str == '\0') return 0; else return 1 + my_strlen(str + 1); }
解析:
递归这里就比较难想到,assert断言判断s传入的指针是否有问题,这是一个好习惯
通过if语句判断str是否为\0(这里就是限制条件),如果不是\0就返回1+my_strlen(str + 1)
str+1就是为了接近限制条件*str==‘\0’,每加一次1就往后移动一个字符元素,知道为\0,最后回归,返回我们所需要的数
法三(指针相减) int my_strlen(char* s) { assert(str); char* p = s; while (*p != '\0') p++; return p - s; }
解析:
指针相减也比较难想到,我们设一个字符指针p=s,p是s首元素的地址
我们让p指向的地址一直往后移,直到是\0,这时我们通过指针相减,就能计算出相差多少个元素了
strcpy(Copy string)的使用和模拟实现
char* strcpy(char * destination, const char * source );
strcpy模拟实现重点:
1:源字符串必须以 ‘\0’ 结束
2:会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间
3:目标空间必须足够大,以确保能存放源字符串。
4:目标空间必须可变
我们对上面的重点解释一下
strcpy是将一个字符串拷贝到另一个字符串,所以源字符串必须以\0结尾
我们假设要拷贝进的字符串为a,另一个字符串为b,由于我们拷贝的目的是要让b中的字符完全和a相同,我们知道\0是一个字符串的结尾,当我们将a中的\0拷贝进去后,b后面的字符就相当于切断了,所以必须将源字符串中的\0拷贝进去
当然了目标空间也一定要大,否则容纳不下a,就无法拷贝进去
因为要拷贝进去,如果目标空间不可变那还拷贝什么
代码示例:
# include<stdio.h> int main() { char arr[7] = { "abc" }; char brr[] = { "def" }; strcat(arr, brr); printf("%s", arr); return 0; }
拷贝过程如图:
strcpy的模拟实现
//模拟实现需要注意的点 //1.参数顺序 //2.函数的功能,停⽌条件 //3.assert //4.const修饰指针 //5.函数返回值 //题⽬出⾃《⾼质量C/C++编程》书籍最后的试题部分 char* my_strcpy(char* dest, const char* src) { char* ret = dest; assert(dest != NULL); assert(src != NULL); while ((*dest++ = *src++)) { ; } return ret; }
解析:
通过断言判断目标地址和需要拷贝进去的地址是否为空指针
while循环括号中的部分就非常妙了,二者都是后置++,就是先用后++,使src的每个字符都拷贝进了dest
strcat(Concatenate strings)的使用和模拟实现
strcat模拟实现重点:
1:源字符串必须以 ‘\0’ 结束
2:目标字符串中也得有 \0 ,否则没办法知道追加从哪里开始
3:目标空间必须有足够的大,能容纳下源字符串的内容
4:目标空间必须可修改
我们对上面的重点进行解释一下:
追加字符串后我们会得到一个新的字符串,因为每个字符串都需要用\0来结尾,所以源字符串就需要以\0结尾
追加字符串我们都是追加在目标字符串最末尾(也就是\0的位置),将需要追加的字符串替换\0就得到我们所需要的字符串
如果目标空间不足够大的话我们追加的字符串就装不下,就会出问题
因为追加就相当于改变目标空间的储存内容,所以目标空间必须可改变
strcat的模拟实现:
char* my_strcat(char* dest, const char* src) { char* ret = dest; assert(dest != NULL); assert(src != NULL); while (*dest) { dest++; } while ((*dest++ = *src++)) { ; } return ret; }
解析:
第一个while循环是为了找到\0的位置,方便追加字符串
第二个while其实就是将源字符串追加到目标字符串
strcmp(Compare two strings)的使用和模拟实现
strcmp模拟实现重点:
第一个字符串大于第二个字符串,则返回大于0的数字
第一个字符串等于第二个字符串,则返回0
第一个字符串小于第二个字符串,则返回小于0的数字
比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小
代码示例:
# include<string.h> int main() { char arr[] = "abcdef"; char brr[] = "abq"; int ret = strcmp(arr, brr); printf("%d", ret); return 0; }
我们可以看到<返回-1,>返回1,=返回0,但是在其他的编译器可能就不是这么返回的了,可能<返回-2…
strcmp函数的模拟实现:
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2) { int ret = 0; assert(src != NULL); assert(dest != NULL); while (*str1 == *str2) { if (*str1 == '\0') return 0; str1++; str2++; } return *str1 - *str2; }
解析:
我们需要分情况讨论
1:如果一开始str1!=str2,我们其实就可以直接判断str1和str2直接的大小了(注意strcmp的比较是每个字符之间的比较,否则无法比较)
2:如果一开始str1=str2,那么我们就可以通过str1++和str2++来进行判断下一个字符是否相等
3:此外在(2)的基础上如果str1已经等于\0我们就没必要比较后面的字符了,直接返回0表示str1前面的字符和str2前面的字符相等
4:如果不相等我们就返回两个字符相减(两字符相减我们可以通过ASCLL码计算)