本章重点：重点介绍处理字符和字符串的库函数的使用和注意事项

求字符串长度

• strlen

长度不受限制的字符串函数

• strcpy
• strcat
• strcmp

长度受限制的字符串函数介绍

• strncpy
• strncat
• strncmp

字符串查找

• strstr
• strtok

错误信息报告

• strerror

字符操作

内存操作函数

• memcpy
• memmove
• memset
• memcmp

1、函数介绍

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 ）
• 学会strlen函数的模拟实现

首先先来看一段代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    //注意返回值类型 - 无符号整型
  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;
}

运行结果：

      解释：在这段代码中，比较的是两个字符串的长度，而不是字符串本身的内容。因为 strlen()函数用于计算字符串的长度，而不会考虑字符串中的具体字符。在这里，"abcdef" 的长度为 6，"bbb" 的长度为 3，strlen(str2) - strlen(str1)相减的结果是-3，但是由于strlen的返回值是无符号整型，两个无符号整型相减结果也会被当作无符号整型看待，无符号整型的结果必定大于0，-3的补码：11111111111111111111111111111101，用无符号看待结果大于0，所以输出结果将是 "str1

模拟实现strlen

方式一：计数器方式

size_t my_strlen(const char* str)
{
  int count = 0;
  while (*str != '\0')
  {
    count++;
    str++;
  }
  return count;
}

方式二：递归方法

size_t my_strlen(const char* str)
{
  const char* start = str;
  while (*str != '\0')
  {
    str++;
  }
  return str - start;
}

方式三：指针-指针的方式

size_t my_strlen(const char* str) 
{
  if (*str == '\0')
    return 0;
  else
    return my_strlen(++str) + 1;
}

1.2、strcpy

char* strcpy(char * destination, const char * source );

• Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).（将由源指针指向的C字符串复制到由目标指针指向的数组中，包括终止空字符（并在那一点停止复制））
• 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。
• 学会模拟实现。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  //char* strcpy(char* destination, const char* source);
  char arr1[20] = { 0 };
  char arr2[] = "hello!";
  char *arr3 = strcpy(arr1, arr2);//接受返回值
  printf("%s\n", arr1);//不接受返回值打印
  printf("%s\n", arr3);//接受返回值打印
  return 0;
}

运行结果：

注意1：strcpy拷贝会将'\0'拷贝至目的地

注意2：strcpy的源头必须保证有'\0'字符

模拟实现strcpy

char* my_strcpy(char* destination, const char* source)
{
  char* dest = destination;
  assert(source != '\0' && destination != '\0');//头文件<assert.h>
  while (*source)
  {
    *destination = *source;
    destination++;
    source++;
  }
  *destination = *source;//拷贝'\0'
  //return destination;//error,此时destination地址已经被改变
  return dest;
}

优化

char* my_strcpy(char* destination, const char* source)
{
  char* dest = destination;
  assert(source != '\0' && destination != '\0');//头文件<assert.h>
  while (*destination++ = *source++)
  {
    ;//后置++，先使用后++
         //'\0'的ASCII码值为0，while(0)为假退出循环
  }
  //return destination;//error,此时destination地址已经被改变
  return dest;
}

1.3、strcat

char * strcat ( char * destination, const char * source );

• Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.（将源字符串的副本追加到目标字符串中。目标字符串中的终止空字符会被源字符串的第一个字符覆盖，并且在目标字符串中形成的新字符串的末尾包含一个空字符，用于表示字符串的结束。）
• 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。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[20] = "i";
  char arr2[] = "love you";
  strcat(arr1, arr2);//追加字符串
  printf("%s\n", arr1);
  return 0;
}

运行结果：

模拟实现strcat：

char* my_strcat(char* destination, const char* source)
{
  char* dest = destination;
    assert(source != '\0' && destination != '\0');//头文件<assert.h>
  while (*destination!='\0')
  {
    destination++;//找到目标空间的\0
  }
  while (*destination++ = *source++)
  {
    ;//把目标空间\0及以后的空间拷贝上源头的字符串
  }
  return dest;
}

那我们字符串自己给自己追加，如何？

解释：很明显，程序崩溃了。因为在追加字符串的时候，首先就要找到目标空间的\0,然后把它修改成源字符串的第一个字母，但是由于是自己给自己追加字符串，导致把源字符串的\0也修改掉了，字符串就会一直拷贝去找\0，但是源字符串的\0已经被修改，导致一直追加字符串，最后空间不足程序崩溃。

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 terminating null-character is reached.（这个函数从两个字符串的第一个字符开始比较。如果它们相等，它会继续比较后续的字符对，直到找到不同的字符或者遇到终止空字符为止。）
• 标准规定：

1. 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
2. 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
3. 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

那么如何判断两个字符串？

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  //比较的是字母的ASCII码值，a - 97，b - 98
  //int strcmp(const char* str1, const char* str2);
  char arr1[] = "hello";
  char arr2[] = "hellc";
  if (strcmp(arr1, arr2) > 0)
  {
    printf("arr1 > arr2");
  }
  else if (strcmp(arr1, arr2) < 0)
  {
    printf("arr1 < arr2");
  }
  else
  {
    printf("arr1 = arr2");
  }
  return 0;
}

运行结果：

模拟实现strcmp：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
  assert(str1 != '\0' && str2 != '\0');//头文件<assert.h>
    while (*str1 == *str2)//字符串相等
  {
    if (*str1 == '\0')//两个字符串相等
      return 0;
    str1++;
    str2++;
  }
  //两个字符串不相等
  if (*str1 > *str2)
    return 1;
  else
    return -1;
}

优化：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
  assert(str1 != '\0' && str2 != '\0');//头文件<assert.h>
    while (*str1 == *str2)//字符串相等
  {
    if (*str1 == '\0')//两个字符串相等
      return 0;
    str1++;
    str2++;
  }
  //两个字符串不相等
  return (*str1-*str2);//繁返回他们之间的差值
}

【编织代码之纵横字符与绚丽字符串]（中）：https://developer.aliyun.com/article/1424777