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字符串函数-C语言

2024-04-09 38
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简介： 字符串函数-C语言

介绍

字符串函数，简单说，就是处理字符串的函数，头文件是string.h，以下是今天的讲解中会讲到的一系列字符串函数

  • 头文件：#include<string.h>
  • strlen：求字符串长度
  • strcpy：拷贝字符串
  • strcat：追加字符串
  • strcmp：比对字符串
  • strstr：一个字符串中找一个字符串
  • strncpy：拷贝字符串（拷贝指定字符串个数）
  • strncmp：比对字符串（比较指定个数字符个数）
  • strncat：追加字符串（追加指定个数个字符）
  • strtok：提取被分隔字符分隔字符串
  • strerror：可将参数部分错误码对应的错误信息返回

strlen

函数声明：size_t strlen(const char* str);

功能：求字符串长度

使用条件：字符串以'\0'结尾

//函数自实现
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
  assert(str);
  int count = 0;
  while (*str != '\0') {
    count++;
    str++;
  }
  return count;
}

在库函数实现strlen时，是以'\0'为结尾判断标识的，如果在字符串中间混入了'\0'，那么字符串长度的计算就会提前结束，计算的结果也会随之错误；反之，如果字符串结尾没有遇到'\0'那么在计时函数会一直顺着地址找下去，直到找到'\0'为止，这时候strlen返回的结果就是不可预测的了。

此处注明一下sizeof和strlen的区别，首先，sizeof是一个操作符，不是函数，其返回的值是数据类型所占内存大小，可处理的不只是字符串。而strlen恰相反，其只能用来处理字符串并计算其长度。

同时，也要注意到，strlen函数的返回值为size_t：无符号整型。

下面我举一个关于size_t易错的题

//问以下代码的输出结果
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
    if(strlen("abc") - strlen("abcd") > 0)
        printf("大于\n");
    else 
        printf("小于\n");
    return 0;
}

大家的第一反应是什么呢？我猜应该是输出小于。但仔细想一想，size_t作为无符号整型，相减会产生负数吗？不会的，所以最后的结果是打印大于。

//函数使用样例
#include<stdio.h>
#inlcude<string.h>
int main()
{
    char arr[] = "abcdef";
    int la = strlen(arr);
    printf("%s\n", la);//打印6
    return 0;
}

strcpy

函数声明：char* strcpy(char* destination, const char* source);

功能：将参数source字符串拷贝至参数destination所指的地址

返回值：字符串destination起始地址

使用条件：源字符串必须以'\0'，结尾

               目标空间必须大于等于拷贝过去字符所占的空间：包括'\0'

//自实现
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
{
  assert(str1 && str2);
  char* ret = str1;
  while (*str1++ = *str2++);
  *str1 = *str2;
  return ret;
}
//使用样例
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
  char arr1[20] = "abcdef";
  char arr2[20] = { 0 };
  char* p1 = strcpy(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);//打印abcdef
  return 0;
}

strcat

函数声明：char* strcat(char* destination,const char* source);

功能：将source字符串追加到destination字符串末尾

返回值：destination字符串起始地址

使用条件：两字符串均以'\0'结尾

               目标空间可被修改

               destination末尾'\0'会被覆盖

               目标空间足够大

注（追加位置）：destination字符串'\0'及其后面

//自实现
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
  char* ret = dest;
  while (*dest) dest++;
  while (*dest++ = *src++);
  return ret;
}
//样例使用
#inlude<stdio.h>
#inclue<string.h>
int main() {
  char arr1[20] = "abcdef";
    char arr2[] = "cd";
  printf("%s\n",strcat(arr1, arr2));//打印abcdefcd
  return 0;
}

strcmp

函数声明：int strcmp(const char* str1,const char* str2);

功能：比较字符串

返回值：两字符串相同返回0

              前一个字符串在字典排序靠前返回负数

              后一个字符串在字典排序靠前返回正数

注：区分大小写比较，如果不希望区分可参考stricmp

//自实现
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
  while (*s1 == *s2) {
    if (*s1 == '\0')return 0;
    s1++;
    s2++;
  }
  if (*s1 > *s2)return 1;
  else return -1;
}
//代码使用样例
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[] = "cd";
  printf("%d\n", strcmp(arr1, arr2));//打印一个负数
  return 0;
}

strstr

函数声明：char* strstr(const char* str1,const char* str2);

功能：检索str2在str1中第一次出现的位置

返回值： 返回子串str2在str1中第一次出现的位置，找不到返回空指针

//自实现
char* my_strstr(const char* str1,const char* str2)
{
  const char* cur = str1;
  const char* s1 = NULL;
  const char* s2 = NULL;
  if (!*str2)return (char*)str1;
  while (*cur) {
    s1 = cur;
    s2 = str2;
    while (*s1 == *s2) {
      s1++;
      s2++;
    }
    if (*s2 == '\0')return (char*)cur;
    cur++;
  }
  return NULL;
}

以上自实现代码是一份暴力查找版，算法和时间复杂度并不像库函数中那样是最优的，如果想了解真正的内部实现可以去了解KMP算法，此代码只是想让读者更容易了解此函数的功能。

//使用样例
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
  char arr1[20] = "abcdef";
  char arr2[] = "cd";
  printf("%s\n",strstr(arr1, arr2));//打印cdef
  return 0;
}

strncpy

函数声明：char* strncpy(char* destination,const char* source,size_t mun);

功能：与strcpy很相似，只是多累个参数，拷贝指定个数的字符串

返回值：字符串destination起始地址

使用条件：源字符串必须以'\0'，结尾

               目标空间必须大于等于拷贝过去字符所占的空间：包括'\0'

注：在拷贝完指定个数字符后，不会在串的末尾再拷贝'\0'

//自实现
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2，size_t num)
{
  assert(str1 && str2);
  char* ret = str1;
  while ((*str1++ = *str2++)&&num!=0) num--;
  *str1 = *str2;
  return ret;
}

strncmp

函数声明：int strcmp(const char* str1,const char* str2,size_t num);

功能：和strcmp很相似，但是多了个参数，比较的是指定个数的字符

返回值：两字符串相同返回0

              前一个字符串在字典排序靠前返回负数

              后一个字符串在字典排序靠前返回正数

注：返回值描述的字符串比较的比较是用num个数截掉后的字符串，具体可参考自实现

//自实现
#include<assert.h>
int my_strncmp(const char* arr1, const char* arr2, size_t num)
{
  assert(arr1 && arr2);
  for (int i = 0; i < num; i++) {
    if (*(arr1 + i) == *(arr2 + i));
    else if (*(arr1 + i) > *(arr2 + i)) return 1;
    else return -1;
  }
  return 0;
}
//使用样例
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[] = "abcdefg";
  char arr2[] = "abcdfea";
  int ret =strncmp(arr1, arr2, 4);
  printf("%d\n", ret);//打印0
  ret = strncmp(arr1, arr2, 5);
  printf("%d\n", ret);//打印一个负数
  return 0;
}

strncat

函数声明： char* strcat(char* destination,const char* source，size_t num);

功能：与strcat功能相似，将source指定个数的字符串追加到destination字符串末尾

返回值：destination字符串起始地址

使用条件：两字符串均以'\0'结尾

               目标空间可被修改

               destination末尾'\0'会被覆盖

               目标空间足够大

注：destination字符串'\0'及其后面

       追加num个字符后会自动添加'\0'        

//自实现
#include<assert.h>
char* my_strncat(char* arr1, const char* arr2, size_t num)
{
  assert(arr1 && arr2);
  char* ret = arr1;
  while (*arr1)arr1++;
  for (int i = 0; i < num; i++) {
    *(arr1 + i) = *(arr2 + i);
  }
  *(arr1 + num) = '\0';
  return ret;
}
//使用样例
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
  char arr1[20] = "abcdefg";
  char arr2[20] = "rhmotyi";
  char* pc = strncat(arr1, arr2, strlen(arr2));
  printf("%s\n", pc);    //打印abcdefgrhmotyi
  pc = strncat(arr1, arr2, strlen(arr2) - 2);
  printf("%s\n", pc);    //打印abcdefgrhmotyirhmot
  return 0;
}

strtok

函数声明：char* strtok(char* str, const char* sep);

功能：提取被分隔字符分隔字符串

          其中：sep里面放的是分隔符；str里面放的是带分隔符的字符串

          调用一次，将最首先找到的分隔符变成'\0',并标记下一个位置

返回值：上一次标记位置（如第一次调用则返回str首元素地址）

              如果字符串中不存在更多标记，则返回NULL

注：strtok第一个参数不为NULL时，函数找到str中第一个标记，保存在其字符串中的位置

      strtok第一个参数为NULL时，函数将从被保存的位置开始，寻找下一个标记

      strtok内部其实存在静态变量，运行结束后上一次运行数据会有存留（也就是标记地址）

//使用样例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  const char* p = "@.";
  char arr[] = "zhangsan@1623.com";
  char* s = strtok(arr, p);
  printf("%s\n", s);//zhangsan
  s = strtok(NULL, p);
  printf("%s\n", s);//1623
  s = strtok(NULL, p);
  printf("%s\n", s);//com
  return 0;
}

但是上面的代码似乎有点冗杂，你完全可以写在循环中，见代码

//使用样例（循环版）
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  const char* p = "@.";
  char arr[] = "zhangsan@1623.com";
  //char* s = strtok(arr, p);
  //printf("%s\n", s);//zhangsan
  //s = strtok(NULL, p);
  //printf("%s\n", s);//1623
  //s = strtok(NULL, p);
  //printf("%s\n", s);//com
  for (char* s = strtok(arr, p); s != NULL; s = strtok(NULL, p))
    printf("%s\n", s);
  return 0;
}

这两份代码打印出来的结果是相同的

strerror

函数声明：char* strerror(int errnum);

功能：可以将参数部分错误码对应的错误信息字符串返回

C语言规定了一些错误码，放在errno.h这个头文件中说明

//样例使用
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    printf("%d:%s\n",i, strerror(i));
  return 0;
}

下面是输出结果

结语

那么本篇博客到这里就要结束了，我们介绍了大部分在平时coding中可能运用到的字符串函数，以及一些函数的自实现，大家可以看看，更利于对函数的了解。如果觉得这篇博客对你有帮助的话，还请点个小赞收藏一下再走啊，如果本篇博客有任何错误也欢迎在评论区讨论或者私我哦--比心♥

文章标签：
C语言
算法
关键词：
C语言字符串函数
字符串函数C语言
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