【c语言】字符串常见函数 上

引言：

在C语言中，字符串是一种常见的数据类型，用于存储文本信息。字符串的处理是编程中常见任务之一，而C语言提供了丰富的字符串处理函数来方便开发者对字符串进行操作。

本篇博客将深入探讨C语言中字符串的基本概念以及常见的字符串处理函数，旨在帮助读者更好地理解和应用这些功能强大的工具。

一、字符串的基本概念

在C语言中，字符串是一串字符的序列，用于表示文本数据。

字符串在C语言中以字符数组的形式表示，字符数组中的每个元素存储一个字符，并且以空字符(‘\0’)结尾，表示字符串的结束。

在C语言中，可以使用字符数组来表示字符串，例如：

char str[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};

上面的示例定义了一个包含5个字符的字符数组，用于表示字符串"Hello"。

数组的最后一个元素是空字符(‘\0’)，它表示字符串的结束。空字符是C语言中字符串的特殊字符，用于标识字符串的结尾。

另一种表示字符串的方式是使用双引号(“”)括起来的字符序列。

例如：

char str[] = "Hello";

在这种情况下，编译器会自动在字符串的末尾添加一个空字符(‘\0’)，因此不需要显式地指定数组的大小。

无论使用哪种方式表示字符串，在C语言中，字符串都是以字符数组的形式存储，以空字符(‘\0’)结尾，以便于程序能够确定字符串的结束位置。

这种以空字符结尾的表示方式被称为“以null结尾的字符数组”。

想要对字符串有更深入的了解可以看我写的这篇博客

字符串概念详解

二、字符串处理函数概述

在C语言中，有许多常见的字符串处理函数可用于对字符串进行各种操作。

以下是一些常见的字符串处理函数及其功能和用途的简要概述：

1 strcpy()：

功能：用于将一个字符串复制到另一个字符串中。

用途：常用于字符串的赋值和拷贝操作。

2 strncpy()：

功能：将指定长度的一个字符串复制到另一个字符串中。

用途：与strcpy()类似，但可以指定要复制的字符数，避免溢出。

3 strcat()：

功能：将一个字符串连接到另一个字符串的末尾。

用途：用于字符串的拼接操作，将两个字符串合并成一个字符串。

4 strncat()：

功能：将指定长度的一个字符串连接到另一个字符串的末尾。

用途：与strcat()类似，但可以指定要连接的字符数，避免溢出。

5 strcmp()：

功能：比较两个字符串是否相等。

用途：用于字符串的比较操作，判断两个字符串是否相同。

6 strncmp()：

功能：比较两个字符串的前n个字符是否相等。

用途：与strcmp()类似，但可以指定要比较的字符数。

7 strlen()：

功能：计算字符串的长度，即字符串中的字符数（不包括结尾的空字符）。

用途：常用于确定字符串的长度，例如在循环中遍历字符串或为动态分配内存做准备。

8 strchr()：

功能：在字符串中查找指定字符的第一次出现位置。

用途：用于查找字符串中特定字符的位置。

9 strrchr()：

功能：在字符串中查找指定字符的最后一次出现位置。

用途：与strchr()类似，但从字符串的末尾开始搜索。

10 strstr()：

功能：在字符串中查找指定子串的第一次出现位置。

用途：用于在字符串中查找子串，返回子串在字符串中的位置。

这些函数是C语言中常见的字符串处理函数，它们提供了各种功能，可以用于对字符串进行复制、连接、比较、查找等操作。通过合理使用这些函数，可以方便地处理字符串数据，实现各种字符串操作需求。

三、字符串赋值和拷贝函数

3.1 strcpy (String Copy)

用法：

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

功能：

将源字符串的内容复制到目标字符串中，直到遇到源字符串的空字符(‘\0’)。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char source[] = "Hello, World!";
    char destination[20];
    strcpy(destination, source);
    printf("Copied string: %s\n", destination);
    return 0;
}

结果：

Copied string: Hello, World!

代码分析：

这段C代码首先包含了标准输入输出库 <stdio.h> 和字符串处理库 <string.h>。

在 main 函数中，一个名为 source 的字符数组被初始化为 “Hello, World!”，并且另一个字符数组 destination 被定义为容纳至多20个字符的空间。

然后，strcpy 函数被调用，将 source 中的字符串复制到 destination 中。由于 destination的大小为20，足够容纳源字符串，因此这个操作是安全的。

最后，使用 printf 打印出复制后的字符串，即 “Hello, World!”，并且程序返回0，表示正常执行结束。

需要注意的是，destination 中的内容现在与 source完全相同，但这种操作的安全性取决于目标数组足够大，以容纳源字符串的长度。

注意事项：

需要确保目标字符串足够大，以容纳源字符串的内容。

不提供目标字符串长度的选项，容易导致缓冲区溢出。

3.2 strncpy (String Copy with Size Limit)

用法：

char* strncpy(char* destination, const char* source, size_t n);

功能：

将源字符串的最多前n个字符复制到目标字符串中，遇到源字符串的空字符(‘\0’)或者达到n时停止。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char source[] = "Hello, World!";
    char destination[10];
    strncpy(destination, source, 5);
    destination[5] = '\0';  // Ensure null-termination
    printf("Copied string: %s\n", destination);
    return 0;
}

结果：

Copied string: Hello

代码分析：

代码首先定义了两个字符数组，source 用于存储源字符串 “Hello, World!”，而 destination 则是用于存储复制后的部分字符串的目标数组。

然后，使用 strncpy 函数将源字符串的前5个字符复制到目标数组 destination 中，因此 destination 中存储的是 “Hello”。

为了确保目标数组被正确视为字符串，手动在目标数组的第6个位置添加了字符串结束符 \0。

最后，通过 printf 函数将复制后的字符串打印输出，程序正常结束。

注意事项：

需要手动确保目标字符串以空字符(‘\0’)结尾。

如果源字符串长度小于n，目标字符串将用空字符(‘\0’)填充。

对于这两个函数的具体区别，可以看我下面的这篇博客。

【c语言】strcpy()和strncpy()：字符串复制详解

3.3 strcat (String Concatenate)

用法：

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

功能：

将源字符串连接到目标字符串的末尾，形成一个新的字符串。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char destination[20] = "Hello, ";
    char source[] = "World!";
    strcat(destination, source);
    printf("Concatenated string: %s\n", destination);
    return 0;
}

结果：

Concatenated string: Hello, World!

代码分析：

首先定义了一个字符数组 destination，并初始化为 "Hello, " 这个字符串，长度为20。

然后定义了另一个字符数组 source，并将其初始化为 “World!”。

接着，使用 strcat 函数将 source 中的字符串连接到 destination 的末尾，因此 destination 最终存储的是 “Hello, World!”。

最后，通过 printf 函数将连接后的字符串打印输出，程序返回0表示正常执行结束。

注意事项：

目标字符串必须足够大，以容纳两个字符串的组合。

源字符串的内容将附加到目标字符串的结尾。

3.4. strncat (String Concatenate with Size Limit)

用法：

char* strncat(char* destination, const char* source, size_t n);

功能：

将源字符串的最多前n个字符连接到目标字符串的末尾。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char destination[20] = "Hello, ";
    char source[] = "World!";
    strncat(destination, source, 3);
    printf("Concatenated string: %s\n", destination);
    return 0;
}

结果：

Concatenated string: Hello, Wor

代码分析：

这段代码的功能是将两个字符串连接起来，但是只连接源字符串的前3个字符到目标字符串末尾，并将结果打印输出。具体分析如下：

在主函数 main 中，首先定义了一个字符数组 destination，并初始化为 "Hello, " 这个字符串，长度为20。

然后定义了另一个字符数组 source，并将其初始化为 “World!”。

接着，使用 strncat 函数将 source 中的前3个字符连接到 destination 的末尾，因此 destination 最终存储的是 “Hello, Wor”。

最后，通过 printf 函数将连接后的字符串打印输出，程序返回0表示正常执行结束。

注意事项：

需要手动确保目标字符串以空字符(‘\0’)结尾。

如果源字符串长度小于n，目标字符串将用空字符(‘\0’)填充。

总体来说，这些函数是C语言中字符串操作的基本工具，但在使用时需要小心处理边界条件，以避免缓冲区溢出和其他潜在的问题。

四、字符串比较函数

字符串比较函数主要用于比较两个字符串的内容，其中最常用的函数包括 strcmp 和 strncmp。

下面是它们的详细介绍：

4.1 strcmp 函数：

strcmp 函数用于比较两个字符串的内容。

它在C标准库中声明如下：

int strcmp(const char *str1, const char *str2);

str1：要比较的第一个字符串。

str2：要比较的第二个字符串。

用法：

strcmp 函数比较两个字符串的字典顺序，

如果两个字符串相等，返回值为0；

如果第一个字符串在字典中排在第二个字符串之前，返回值为负数；

如果第一个字符串在字典中排在第二个字符串之后，返回值为正数。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char str1[] = "apple";
    char str2[] = "banana";
    int result = strcmp(str1, str2);
    if (result == 0) {
        printf("The strings are equal.\n");
    } else if (result < 0) {
        printf("%s comes before %s in dictionary order.\n", str1, str2);
    } else {
        printf("%s comes after %s in dictionary order.\n", str1, str2);
    }
    return 0;
}

结果：

apple comes before banana in dictionary order.

代码分析：

这段代码首先定义了两个字符数组 str1 和 str2 分别存储字符串 “apple” 和 “banana”。

然后，使用 strcmp 函数比较这两个字符串的字典顺序，将比较结果存储在 result 变量中。

接着，通过条件语句判断 result 的值：

如果为0，则说明两个字符串相等，打印输出 “The strings are equal.”；

如果小于0，则说明第一个字符串在字典中排在第二个字符串之前，打印输出 “apple comes before banana in dictionary order.”；

如果大于0，则说明第一个字符串在字典中排在第二个字符串之后，打印输出 “apple comes after banana in dictionary order.”。

最后，程序返回0表示正常执行结束。

注意事项：

strcmp 函数比较的是字符串的内容，而不是字符串的地址。

对于大多数情况下，strcmp 函数足够用了。但是在一些特殊情况下（例如 处理二进制数据），可能需要使用 memcmp 函数进行比较。

4.2 strncmp 函数：

strncmp 函数与 strcmp 函数类似，但是可以指定要比较的字符数目。

它在C标准库中声明如下：

int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t num);

str1：要比较的第一个字符串。

str2：要比较的第二个字符串。

num：要比较的字符数目。

用法：

strncmp 函数比较两个字符串的前 num 个字符，如果相等，返回值为0；

如果第一个字符串在前 num 个字符中排在第二个字符串之前，返回值为负数；

如果第一个字符串在前 num 个字符中排在第二个字符串之后，返回值为正数。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char str1[] = "apple pie";
    char str2[] = "apple sauce";
    int result = strncmp(str1, str2, 5);
    if (result == 0) {
        printf("The first 5 characters of the strings are equal.\n");
    } else if (result < 0) {
        printf("The first 5 characters of %s come before %s.\n", str1, str2);
    } else {
        printf("The first 5 characters of %s come after %s.\n", str1, str2);
    }
    return 0;
}

结果：

The first 5 characters of the strings are equal.

代码分析：

这段代码首先定义了两个字符数组 str1 和 str2 分别存储字符串 “apple pie” 和 “apple sauce”。

然后，使用 strncmp 函数比较这两个字符串的前5个字符，将比较结果存储在 result 变量中。

接着，通过条件语句判断 result 的值：

如果为0，则说明这两个字符串的前5个字符相等，打印输出 “The first 5 characters of the strings are equal.”；

如果小于0，则说明在这5个字符范围内，第一个字符串在字典中排在第二个字符串之前，打印输出 “The first 5 characters of apple pie come before apple sauce.”；

如果大于0，则说明在这5个字符范围内，第一个字符串在字典中排在第二个字符串之后，打印输出 “The first 5 characters of apple pie come after apple sauce.”。

最后，程序返回0表示正常执行结束。

注意事项：

strncmp 函数用于比较指定数量的字符，因此在一些特定场景下，更灵活。

需要注意的是，如果指定的字符数超过了其中一个字符串的长度，函数将会停止在较短的字符串处，这可能会导致不符合预期的结果。

五 总结

通过本博客，读者将对C语言中字符串的基本概念、常见处理函数以及赋值、拷贝和比较等方面有更深入的理解。

熟练运用这些字符串处理函数，将有助于提高代码的可读性和效率，使开发者更加游刃有余地处理字符串操作。

希望这篇博客能够成为读者学习和掌握C语言字符串处理的有力工具。

这篇文章到这就结束啦

谢谢大家的阅读！

如果觉得这篇博客对你有用的话，别忘记三连哦。

我是甜美的江，让我们我们下次再见