字符串函数的使用及其模拟实现

简介: 字符串函数的使用及其模拟实现

一:strlen的使用及模拟使用

strlen函数是计算字符串的长度的,返回的是字符串中’\0’之前的字符个数,单位是字节。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  char arr[] = "abcdefg";
  int len = strlen(arr);//strlen计算的是'\0'之前的字符个数,即a b c d e f g,共七个字符
  printf("%d ", len);
  return 0;
}

如果字符中没有’\0’,得到的就会是随机值。


strlen的模拟实现

1:使用计数器实现

思路:使用指针遍历字符串中的内容,指针首先指向字符串首字符的地址,字符串中的字符跳过一个,计数器+1,直到指针指向’\0’的地址。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* arr)//原字符串中的内容不需要改
{
  assert(arr != NULL);//断言
  int count = 0;//计数器
  while (*arr)//arr中的元素不为'\0',进入循环
  {
    arr++;//跳到下一个元素
    count++;//计数器+1
  }
  return count;
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdefg";
  int ret=my_strlen(arr);
  printf("%d ", ret);
  return 0;
}

2:使用指针-指针实现

定义一个指针使其指向字符串首字符的地址,然后使用另一个指针遍历字符串,使这个指针指向’\0’的地址,然后这两个指针相减,得到字符串的长度。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen( const char* arr)
{
  assert(arr != NULL);
  char* start = arr;//start指向字符串arr的地址,也就是首字符的地址
  while (*arr)//arr中的字符为'\0',停止循环,并且arr指向'\0'的地址
  {
    arr++;
  }
  return arr - start;//得到字符串的长度
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdefg";
  int ret = my_strlen(arr);
  printf("%d ", ret); 
  return 0;
}

3:使用递归

//my_strlen("abcdef")
//1+my_strlen("bcdef")
//1+1+my_strlen("cdef")
//1+1+1+my_strlen("def")
//1+1+1+1+my_strlen("ef")
//1+1+1+1+1+my_strlen("f")
//1+1+1+1+1+1+my_strlen("")
//1+1+1+1+1+1+0 = 6
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* arr)
{
  assert(arr != NULL);
  if (*arr=='\0')
  {
    return 0;
  }
  return 1 + my_strlen(arr + 1);//递归
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  int ret=my_strlen(arr);
  printf("%d ", ret);
  return 0;
}

二:strcpy的使用及其模拟实现

strcpy的使用

strcpy

函数的功能:拷贝字符串

注意事项:

  1. 源字符串中必须包含\0,同时\0也会被拷贝到目标空间
  2. 程序员自己要保证目标空间要足够大,能放得下拷贝来的数据
  3. 保证目标空间必须可以修改
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a1[] = "abcdef";
  char a2[10] = "xx";
  strcpy(a2, a1);//将a1字符串中的内容拷贝到a2中去包括'\0'
  printf("%s\n", a2);
  return 0;
}

二:strcpy的模拟实现

思路:将a1中的内容一一拷贝到a2中,包括’\0’,

方法一:

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void my_strcpy(char* a2, const char* a1)//a1中的内容并不希望被更改
{
  assert(a2 && a1);//断言
  while (*a1!='\0')//*a1='\0'结束循环
  {
    *a2 = *a1;//将a1中的内容拷贝到a2中
    a2++;
    a1++;
  }
  *a2 = *a1;//将a1中的'\0'拷贝到a2中
}
int main()
{
  char a1[] = "abcdef";
  char a2[20] = { 0 };
  my_strcpy(a2, a1);
  printf("%s\n", a2);
  return 0;
}

方法二:

#include <stdio.h>
void my_strcpy( char* a2,const char* a1)
{
  while (*a2 = *a1)//a1中的字符一一拷贝到a2中去,也把'\0'拷贝到a2中去了,只不过这时循环结束
  {
    a2++;//遍历a2
    a1++;//遍历a1
  }
}
int main()
{
  char a1[] = "abcd";
  char a2[10] = { 0 };
  my_strcpy(a2, a1);
  printf("%s\n", a2);
  return 0;
}

方法三:返回a2首字符的地址

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* a2,const char* a1)
{
  char* start = a2;
  assert(a2 && a1);
  while (*a2++ = *a1++)
  {
    ;
  }
  return start;
}
int main()
{
  char a1[] = "abcdef";
  char a2[10] = { 0 };
  printf("%s\n", my_strcpy(a2, a1));//返回a2的地址,便于链式访问
  return 0;
}

三:strcat的使用及模拟实现

strcat的使用

strcat - 字符串追加:

  1. 目标空间中得有\0(从哪里开始追加),源头字符串中得有\0(追加到什么时候结束)
  2. 目标空间要足够大,目标要可以修改
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a1[20] = "hello ";
  char a2[20] = "world ";
  strcat(a1,a2);//将a2字符串的内容追加到a1中
  printf("%s\n", a1);//打印新的a1
  return 0;
}

strcat的模拟实现

假设将a2中的内容追加到a1中:

strcat是从a1中’\0’的位置开始追加,并将a2首字符的地址传给a1,以后将a2中的字符一一追加给a1(包括a2中的’\0’)

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void my_strcat(char* a1, const char* a2)
{
  assert(a1 && a2);
  while (*a1 != '\0')
  {
    a1++;
  }//此时a1='\0'
  while (*a2 != '\0')
  {
    *a1++ = *a2++;//第一次循环将a1中的'\0'换成a2字符串中的首字符
  }
  *a1 = *a2;//将a2中的'\0'追加到a1中
}
int main()
{
  char a1[20] = "hello ";
  char a2[20] = "world";
  my_strcat(a1, a2);
  printf("%s\n", a1);
  return 0;
}

方法二:链式访问

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char* a1, const char* a2)
{
  char* start = a1;//创建一个新的指针,便于储存a1首字符的地址
  assert(a1 && a2);
  while (*a1 != '\0')
  {
    a1++;
  }
  while (*a2 != '\0')
  {
    *a1++ = *a2++;
  }
  return start;//返回a1首字符的地址,便于链式访问
}
int main()
{
  char a1[20] = "hello ";
  char a2[20] = "world!!";
  printf("%s\n", my_strcat(a1, a2));//链式访问
  return 0;
}

#四:strcmp的使用及模拟实现

strcmp的使用

假设比较a1和a2字符串的大小

strcmp根据ASCII值从a1,a2第一个字符开始往后依次比较字符的大小,实现了字符串的大小比较 .

如果a1>a2,返回一个大于0的数;

如果a1=a2,返回一个等于0的数;

如果a1<a2,返回一个小于0的数;

#include <stdio.h>
int main()
{
  char a1[] = "abcdef";
  char a2[] = "axcb";
  int ret=strcmp(a1, a2);
  printf("%d ", ret);
  return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
  char a1[] = "abcdef";
  char a2[] = "aaxcb";
  int ret = strcmp(a1, a2);
  if (ret > 0)
    printf(">\n");
  else if (ret == 0)
    printf("=\n");
  else
    printf("<\n");
  return 0;
}

strcmp的模拟实现

方法一:

#include <stdio.h>
int my_strcmp(char* a1, char* a2)
{
  while (*a1 == *a2 )//当*a1=*a2时,往后遍历
  {
    if (*a1 == '\0')//此时*a1=*a2='\0'.a1=a2,返回0;
      return 0;//
    a1++;
    a2++;
  }
  if (*a1 > *a2)//当*a1!=*a2时,退出上面循环,进行判断
    return 1;
  else
    return -1;
}
int main()
{
  char a1[] = "abcdefgh";
  char a2[] = "abcdefg";
  int ret = my_strcmp(a1, a2);
  printf("%d ", ret);
  return 0;
}

方法二:

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* a1,const char* a2)
{
  assert(a1 && a2);
  while (*a1 == *a2 )
  {
    if (*a1 == '\0')
      return 0;
    a1++;
    a2++;
  }
  return *a1 - *a2;
}
int main()
{
  char a1[] = "abcdefg";
  char a2[] = "abcdefg";
  int ret=my_strcmp(a1, a2);
  printf("%d ", ret);
  return 0;
}

方法三:

当*a1=a2='\0’时,直接退出循环,将a1-*a2=0返回

include <stdio.h>
int my_strcmp(char* a1, char* a2)
{
  while (*a1 == *a2&&*a1!='\0')
  {
    a1++;
    a2++;
  }
  return *a1 - *a2;
}
int main()
{
  char a1[] = "abcdef";
  char a2[] = "abcdef";
  int ret = my_strcmp(a1, a2);
  printf("%d ", ret);
  return 0;
}


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