前言
C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身是没有字符串类型的，字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数。
本文重点介绍处理字符和字符串的库函数的使用和注意事项。
1. 库函数简介
1.1 strlen
size_t strlen ( const char * str );
- 字符串已经 ‘\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’ )。
- 参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
- 注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）。
例如：
#include <stdio.h> int main() { const char*str1 = "abcdef"; const char*str2 = "bbb"; if(strlen(str2)-strlen(str1)>0) { printf("str2>str1\n"); } else { printf("srt1>str2\n"); } return 0; }
1.2 strcpy
char* strcpy(char * destination, const char * source );
- Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including theterminating null character.
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
- 会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间。
- 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
- 目标空间必须可变。
1.3 strcat
char * strcat ( char * destination, const char * source );
- Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null characterin destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is includedat the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
- 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
- 目标空间必须可修改
1.4 strcmp
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
- This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to each other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminatingnull-character is reached.
- 标准规定：
- 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
1.5 strncpy
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
- Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string (which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied, destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.
- 拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
- 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个。
1.6 strncat
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.
If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating null-character is copied.
例如：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char str1[20]; char str2[20]; strcpy (str1,"To be "); strcpy (str2,"or not to be"); strncat (str1, str2, 6); puts (str1); return 0; }
1.7 strncmp
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
- 比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。
例如：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" }; int n; puts ("Looking for R2 astromech droids..."); for (n=0 ; n<3 ; n++) { if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0) { printf ("found %s\n",str[n]); } } return 0; }
1.8 strstr
char * strstr ( const char *str1, const char * str2);
- Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part ofstr1.
例如：
include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char str[] ="This is a simple string"; char * pch; pch = strstr (str,"simple"); strncpy (pch,"sample",6); puts (str); return 0; }
1.9 strtok
char * strtok ( char * str, const char * sep );
- sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
- 第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
- strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \0 结尾，返回一个指向这个标记的指针。（注：strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。）
- strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置。
- strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
- 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
- 例如：
#include <stdio.h> int main() { char *p = "abcdef@123.net"; const char* sep = ".@"; char arr[30]; char *str = NULL; strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容 for(str=strtok(arr, sep); str != NULL; str=strtok(NULL, sep)) { printf("%s\n", str); } }
1.10 strerror
char * strerror ( int errnum );
- 返回错误码，所对应的错误信息。
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <errno.h>//必须包含的头文件 int main () { FILE * pFile; pFile = fopen ("unexist.ent","r"); if (pFile == NULL) printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno)); //errno: Last error number return 0; }
1.11 memcpy
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
- 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
- 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
- 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
例如：
#include <stdio.h> #include <string.h> struct { char name[40]; int age; } person, person_copy; int main () { char myname[] = "Pierre de Fermat"; // using memcpy to copy string: memcpy ( person.name, myname, strlen(myname)+1 ); person.age = 46; // using memcpy to copy structure: memcpy ( &person_copy, &person, sizeof(person) ); printf ("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age ); return 0; }
1.12 memmove
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
- 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
- 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。
例如：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char str[] = "memmove can be very useful......"; memmove (str+20,str+15,11); puts (str); return 0; }
1.13 memcmp
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
- 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
- 返回值如下：
例如：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main () { char buffer1[] = "DWgaOtP12df0"; char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0"; int n; n = memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) ); if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2); else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2); else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2); return 0; }
1.14 memset
void *memset( void *dest, int c, size_t count );
- The memset function sets the first count bytes of dest to the character c.
例如：
#include <memory.h> #include <stdio.h> void main( void ) { char buffer[] = "This is a test of the memset function"; printf( "Before: %s\n", buffer ); memset( buffer, '*', 4 ); printf( "After: %s\n", buffer ); }
输出：
Before: This is a test of the memset function After: **** is a test of the memset function
1.15 字符分类函数
| 函数 | 如果他的参数符合下列条件就返回真 |
| iscntrl | 任何控制字符 |
| isspace | 空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行’\n’，回车‘\r’，制表符’\t’或者垂直制表符’\v’ |
| isdigit | 十进制数字 0 ~ 9 |
| isxdigit | 十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a ~ f，大写字母A ~ F |
| islower | 小写字母a ~ z |
| isupper | 大写字母A ~ Z |
| isalpha | 字母a ~ z 或 A ~ Z |
| isalnum | 字母或者数字，a ~ z, A ~ Z, 0 ~ 9 |
| ispunct | 标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印） |
| isgraph | 任何图形字符 |
| isprint | 任何可打印字符，包括图形字符和空白字符 |
例如字符转换：
int tolower ( int c ); int toupper ( int c );
#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 (isupper(c)) c=tolower(c); putchar (c); i++; } return 0; }
2. 模拟实现库函数
2.1 模拟实现strlen
- 方式一
//计数器方式 int my_strlen(const char * str) { int count = 0; while(*str) { count++; str++; } return count; }
- 方式二
//不能创建临时变量计数器 int my_strlen(const char * str) { if(*str == '\0') return 0; else return 1+my_strlen(str+1); }
- 方式三
//指针-指针的方式 int my_strlen(char *s) { char *p = s; while(*p != ‘\0’ ) p++; return p-s; }
2.2 模拟实现strcpy
//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 //6.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; }
2.3 模拟实现strcat
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; }
2.4 模拟实现strstr
char * strstr (const char * str1, const char * str2) { char *cp = (char *) str1; char *s1, *s2; if ( !*str2 ) return((char *)str1); while (*cp) { s1 = cp; s2 = (char *) str2; while ( *s1 && *s2 && !(*s1-*s2) ) s1++, s2++; if (!*s2) return(cp); cp++; } return(NULL); }
2.5 模拟实现strcmp
int my_strcmp (const char * src, const char * dst) { int ret = 0 ; assert(src != NULL); assert(dest != NULL); while( ! (ret = *(unsigned char *)src - *(unsigned char *)dst) && *dst) ++src, ++dst; if ( ret < 0 ) ret = -1 ; else if ( ret > 0 ) ret = 1 ; return( ret ); }
2.6 模拟实现memcpy
void * memcpy ( void * dst, const void * src, size_t count) { void * ret = dst; assert(dst); assert(src); // copy from lower addresses to higher addresses while (count--) { *(char *)dst = *(char *)src; dst = (char *)dst + 1; src = (char *)src + 1; } return(ret); }
2.7 模拟实现memmove
void * memmove ( void * dst, const void * src, size_t count) { void * ret = dst; if (dst <= src || (char *)dst >= ((char *)src + count)) { //Non-Overlapping Buffers copy from lower addresses to higher addresses. while (count--) { *(char *)dst = *(char *)src; dst = (char *)dst + 1; src = (char *)src + 1; } } else { //Overlapping Buffers copy from higher addresses to lower addresses dst = (char *)dst + count - 1; src = (char *)src + count - 1; while (count--) { *(char *)dst = *(char *)src; dst = (char *)dst - 1; src = (char *)src - 1; } } return(ret); }
