c语言常见字符函数、内存函数（详讲）

前言：

其实在c语言当中是没有字符串这一概念的，不像c++里面有string类型用来存放字符串。在c语言中我们只能把字符串放在字符串常量以及字符数组中。

1.常见字符串函数

1.1strlen

size_t strlen ( const char * str );

作用：用来求字符串中 '\0' 前面出现的字符个数（不包 含 '\0' )。

这里我们要注意的是，在定义字符数组的时候，我们需要给‘\0’留出空间，因为编译器会在字符串后面加一个‘\0’。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
  char arr[5] = "asdfg";
  printf("%zd\n", strlen(arr));
  return 0;
}

我们可以看到，如果我们没有手动在字符串后面加一个‘\0'，并且还没有预留出一个位置用来编译器自动放‘\0'的时候，strlen在计算字符串大小的时候就会出错。

所以在使用strlen的时候，我们要注意字符串末尾是否有‘\0'，要么是自己手动添加，要么是留出位置（空间）给编译器自动添加。

当然这种不初始化空间大小方式也可以：（编译器会自动给留出空间放’\0'）

char arr[] = "asdfg";
printf("%zd\n", strlen(arr));

还需要注意的是strlen函数的返回值类型，是size_t而不是int.

size_t和int有什么区别呢？

size_t是无符号整数，也就意味着没有负数这一概念.

1.2.strcpy

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

这个是字符串复制函数，将source指向地址的字符覆盖destination指针指向的地址的元素，以source字符串的‘\0'结束。

要注意的是：

1.目标字符串的空间一定要足够。

2.源字符串一定以’\0'结尾。

3.会将源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间

1.3.strcat

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

字符串追加函数，用来在目标字符串后面接上源字符串

通俗的来说就是达到“abc"+"def"="abcdef"这一目的。

注意：

1.源字符串必须以 '\0' 结束。

2.目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。

3.目标空间必须可修改。

4.字符串不可以自己给自己追加。

为什么不可以自己给自己追加呢？

首先我们要知道，strcat函数追加的原理是在目标字符串的‘\0'处开始追加，直到源字符串的’\0'被追加过去后马上停止。也就意味着，如果是自己追加自己，在开始追加的时候就把目标字符串的‘\0’给覆盖了，由于目标字符串和源字符串是一个东西，所以发现源字符串的’\0‘找不到了。所以就会出错。

1.4.strcmp

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

字符串比较函数：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。

那如何比较呢？

其实就是从第一个字符串开始，比较字典序大小，遇到不一样的就停止。

const char* str1 = "abcdef";
const char* str2 = "abc";
 
const char* str3 = "abcdef";
const char* str4 = "abd";
 
const char* str5 = "abc";
const char* str6 = "abc";
printf("%d\n", strcmp(str1, str2));
printf("%d\n", strcmp(str3, str4));

以上都是我们比较常用的一些字符串函数，下面来介绍一些升级版的字符串函数。

1.5.strncmp

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

我们发现它跟strcmp函数很像，而且同样也是实现字符串的比较功能，但是strncmp可以控制比较的长度，第三个参数表示只比较前num个字符的大小。

const char* str1 = "abcdef";
const char* str2 = "abc";
printf("%d\n", strncmp(str1, str2,3));

1.6.strncat

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

跟strcat函数很像，而且同样也是实现字符串的追加功能，但是前者可以控制追加的长度，第三个参数表示只追加源字符串前num个字符。

char arr1[20] = "xxxxxxxxx";
char arr2[5] = "asdff";
printf("%s\n", strncat(arr1, arr2,2));

1.7.strncpy

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。

1.8.strstr

char * strstr ( const char *str1, const char * str2);

查找字符串str1里面有没有出现str2所指字符串，如果有返回首次出现的位置。

#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 );

这个函数大家见的可能比较少，这是分割函数。

就是将一个字符串按照一个分割符集合去分割成各个部分。

1.sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合 。

2.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。

3.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。）

4.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。

5.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。

6.如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

使用strtok将字符串分割：

  char str[] ="- This, a sample string.";
  char * pch;
  printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);
  pch = strtok (str," ,.-");
  while (pch != NULL)
 {
    printf ("%s\n",pch);
    pch = strtok (NULL, " ,.-");
 }

  char *p = "zhangpengwei@bitedu.tech";
 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);
 }

strtok 函数会返回分割后的子字符串的指针，如果没有可分割的字符串，返回 NULL。请注意，在每次调用 strtok 函数时，第一个参数传入 NULL，以便获取剩余的分割字符串。

2.常见内存函数

什么叫内存函数？

内存函数是指在 C 语言中用来操作内存的一组函数。这些函数允许开发者对内存进行分配、拷贝、比较和设置等操作，以满足程序的需求。

常见的内存函数包括：

1. malloc：用于动态分配指定大小的内存空间。
2. calloc：用于动态分配指定数量和大小的内存空间，并将分配的内存初始化为零。
3. realloc：用于重新调整之前动态分配的内存空间的大小。
4. free：用于释放之前动态分配的内存空间。
5. memcpy：用于将源内存区域的内容复制到目标内存区域。
6. memcmp：用于比较两个内存区域的内容是否相同。
7. memset：用于将指定内存区域的内容设置为指定的值。
8. memmove:用于在内存中移动一块数据的内容。

这里我只讲后面几个。

2.1.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。

不同于strcpy,memcpy可以复制任何类型的数据。

#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;
}

2.2.memmove

memmove 是一个 C 语言库函数，用于在内存中移动一块数据的内容。它的函数原型如下：

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);

1.dest 是目标内存区域的指针，数据将被复制到此处。

2.src 是源内存区域的指针，要复制的数据来自此处。

3.n 是要复制的字节数。

memmove 函数将源内存区域中的数据复制到目标内存区域。与 memcpy 不同的是，memmove 函数可处理源和目标内存区域重叠的情况，确保数据被正确复制。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main() {
    char str[10] = "Hello";
    
    // 使用 memmove 将字符 'o' 移动到字符串开头
    memmove(str, str+4, 2);
    
    printf("%s\n", str);  // 输出结果： "oHell"
 
    return 0;
}

2.3.memcmp

内存比较函数，比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节，在num个字节之前遇到不相等的就停下，返回值和strcmp一致。

int memcmp ( const void * ptr1,
 const void * ptr2,
 size_t num );

 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);