【C进阶】字符函数&字符串函数-阿里云开发者社区

1、strlen

功能：求字符串长度

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  printf("%d\n", strlen("abcdef"));//6
  return 0;
}

注意事项：

字符串以 '\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）

注：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
    printf(">");
  else
    printf("<=");
  return 0;
}

解析：

size_t strlen ( const char * str );

strlen库函数的返回类型是size_t，是无符号数。

sizeof -- 操作符 -- 计算大小的。而size_t本质：unsigned int，size_t是专门为sizeof的返回类型设计的。既然size_t是无符号整型的，所以值恒>0

而上述代码中，abc的长度是3，abcdef的长度是6。3-6的值是把-3当成一个无符号数，补码转原码再打印就是一个非常大的正数。所以>

1.1、三种模拟实现

法一：计数器法：

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
  assert(str);
  int count = 0;
  while (*str != '\0')//判断字符串是否结束
  {
    count++;
    str++;
  }
  return count;
}
int main()
{
  int len = my_strlen("abcdef");
  printf("%d\n", len);  // 6
  return 0;
}

法二：递归法：

#include<stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
  if (*s == '\0')
    return 0;
  else
    return 1 + my_strlen(s + 1);
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  int len = my_strlen(arr);
  printf("%d\n", len);  // 6
  return 0;
}

法三：指针-指针：

#include<stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
  char* p = s;
  while (*p != '\0')
    p++;
  return p - s;
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  int len = my_strlen(arr);  //6
  printf("%d\n", len);
  return 0;
}

2、长度不受限制的字符串函数

2.1、strcpy

功能：拷贝字符串

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  //char arr1[] = { 'a','b','c','e','f','\0' };
  char arr2[20] = "xxxxxxxxxxx";
  strcpy(arr2, arr1);
  //此时arr2="abcdef\0xxxx"
  printf("%s\n", arr2); // abcdef
  return 0;
}

strcpy函数的第一个参数放目的地arr2，第二个参数放源字符串数据arr1。把arr1的内容拷到arr2上。

注意事项：

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。

2.1.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
  char* ret = dest;
  assert(dest && src);
  while (*dest++ = *src++)
  {
    ;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', '\0'};
  char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxx";
  my_strcpy(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2); // abcdef
  return 0;
}

2.2、strcat

功能：连接字符串

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[30] = "hello";
  char arr2[] = "world";// {'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};
  strcat(arr1, arr2);
  printf("%s\n", arr1);// helloworld
  return 0;
}

把arr2的字符追加到arr1上去。

注意事项：

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。

2.2.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
  char* ret = dest;
  assert(dest && src);
  //1. 目标空间中的\0
  while (*dest)
  {
    dest++;
  }
  //2. 追加内容到目标空间
  while (*dest++ = *src++)
  {
    ;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[30] = "hello";
  char arr2[] = "world";// {'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};
  printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2)); // helloworld
  return 0;
}

2.3、strcmp

功能：字符串比较

strcmp是比较的是对应位置上的字符ASCII大小，而不是字符串长度。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[] = "bbq";
  int ret = strcmp(arr1, arr2);
  printf("%d\n", ret);  // -1
  return 0;
}

注意：

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

2.3.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char*str2)
{
  assert(str1 && str2);
  while (*str1 == *str2)
  {
    if (*str1 == '\0')
      return 0;
    str1++;
    str2++;
  }
  return *str1 - *str2;
  /*if (*str1 > *str2)
    return 1;
  else
    return -1;*/
}
int main()
{
  char arr1[] = "abc";
  char arr2[] = "abc";
  int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
  /*printf("%d\n", ret);*/
  if (ret<0)
  {
    printf("arr1<arr2");
  }
  else if (ret >0)
  {
    printf("arr1>arr2");
  }
  else
  {
    printf("arr1==arr2");
  }
  return 0;
}

3、长度受限制的字符串函数

3.1、strncpy

功能：拷贝指定元素个数的函数

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
  char arr2[] = "hello bit";
  strncpy(arr1, arr2, 5);
  printf("%s\n", arr1);  //helloxxxxxxxxxxx
}

此函数不受到 '\0' 的影响，拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
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。

如下：

int main()
{
  char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
  char arr2[] = "he";
  strncpy(arr1, arr2, 5);
  printf("%s\n", arr1);  //he\0\0\0 ---》he
}

3.1.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strncpy(char* dest, const char* str, size_t n)
{
  assert(dest && str);
  char* ret = dest;
  while (n--)
  {
    *dest++ = *str++;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "xxxxxxxxxx";
  char arr2[] = "abcde";
  printf("%s\n", my_strncpy(arr1, arr2, 4));  // abcdxxxxxx
  return 0;
}

3.2、strncat

功能：连接指定元素个数的字符串函数

strncat从目标字符串从左向右数到第一个 '\0' 的位置开始连接源指定字符串
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[20] = "hello";
  char arr2[] = "world";
  printf("%s\n", strncat(arr1, arr2, 3)); //hellowor
  return 0;
}

注意： strncat追加后，会主动在追加后放一个 '\0' 进去，确保其是个字符串。

3.2.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strncat(char* dest, const char* str, size_t n)
{
  assert(dest && str);
  char* ret = dest;
  while (*dest)
  {
    dest++;
  }
  while (n--)
  {
    *dest++ = *str++;
  }
  *dest = '\0';
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[20] = "hello\0xxxxx";
  char arr2[] = "bitxxxxx";
  printf("%s\n", my_strncat(arr1, arr2, 3)); //hellobit
  return 0;
}

3.3、strncmp

功能：实现指定位置的字符数比较函数

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[] = "abcqqqqq";
  printf("%d\n", strncmp(arr1, arr2, 4));//-1
  printf("%d\n", strncmp(arr1, arr2, 3));//0
  return 0;
}

3.3.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strncmp(char* dest, const char* str, size_t n)
{
  int ret = 0;
  assert(dest && str);
  while (n && !(*dest - *str))
  {
    n--;
    dest++;
    str++;
  }
  if (n && *dest - *str > 0)
    return 1;
  else if (n && *dest - *str < 0)
    return -1;
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[] = "abcqqqqq";
  printf("%d\n", my_strncmp(arr1, arr2, 3)); //0
  return 0;
}

4、字符串查找

4.1、strstr

功能：判断一个字符串是否为另一字符串的子集，若是，返回从第一个相等一直到末尾

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[] = "abbbcdef";
  char arr2[] = "bbc";
  char* ret = strstr(arr1, arr2);
  if (NULL == ret)
    printf("没找到\n");
  else
    printf("%s\n", ret);  // bbcdef
  return 0;
}

4.1.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strstr(const char* str, const char* substr)
{
  const char* s1 = str;
  const char* s2 = substr;
  const char* cur = str;
  assert(str && substr);
  if (*substr == '\0')
  {
    return (char*)str;
  }
  while (*cur)
  {
    s1 = cur;
    s2 = substr;
    while (*s1 &&  *s2 && *s1 == *s2)
    {
      s1++;
      s2++;
    }
    if (*s2 == '\0')
      return (char*)cur;
    cur++;
  }
  return NULL;
}
int main()
{
  char arr1[] = "abbbcdef";
  char arr2[] = "bbcq";
  char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
  if (NULL == ret)
    printf("没找到\n");  //没找到
  else
    printf("%s\n", ret);
  return 0;
}

4.2、strtok

功能：把一串字符串按照分隔符来切割

注意：

char * strtok ( char * str, const char * sep );

sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。

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。

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。）

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。

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。

如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  const char* p = "@.#,";
  char arr[] = "en@yu.xia#sh,ge";
  char buf[50] = { 0 };// "en@yu.xia#sh,ge";
  strcpy(buf, arr);
  /*char* str = NULL;
  for (str = strtok(buf, p); str != NULL; str=strtok(NULL, p))
  {
    printf("%s\n", str);
  }*/
  char* str = strtok(buf, p);
  printf("%s\n", str);
  str = strtok(NULL, p);//en
  printf("%s\n", str);
  str = strtok(NULL, p);//yu
  printf("%s\n", str);
  str = strtok(NULL, p);//sh
  printf("%s\n", str);
  str = strtok(NULL, p);//ge
  printf("%s\n", str);
  //strtok - 开始返回NULL
  return 0;
}

5、错误信息报告

5.1、strerror

功能：把错误码翻译成错误信息

C语言中‘，规定了一些信息，错误码 - 错误信息
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() 
{
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d = %s\n", i, strerror(i));
  }
  return 0;
}

用途示例：
C语言可以操作文件，打开文件 - fopen
当库函数使用的时候，发生错误会把errno这个全局的错误变量设置为本次执行库函数产生的错误码，errno是C语言提供的一个全局变量，可以直接使用，放在errno.h文件中的

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include<string.h>
int main()
{
  //打开文件
  FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
  if (NULL == pf)
  {
    //出错误的原因是什么
    printf("%s\n", strerror(errno));  //No such file or directory
    return 0;
  }
  //读文件
  //...
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

6、字符操作

6.1、字符分类函数

  char ch = '0';
  if (ch >= '0' && ch <= '9')
  {
        //复杂
  }
  if (isdigit(ch))
  {
        //方便快捷
  }

6.2、字符转换

1. int tolower ( int c ); //把大写转为小写
2. int toupper ( int c ); //把小写转为大写

#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
  char ch = 0;
  while (ch = getchar())
  {
    if (islower(ch))
    {
      ch = toupper(ch);
    }
    else
    {
      ch = tolower(ch);
    }
    printf("%c", ch);
  }
  return 0;
}

7、内存操作函数

7.1、memcpy

功能：可拷贝不同类型的数据

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int arr2[5] = { 0 };
  memcpy(arr2, arr1, 5 * sizeof(arr1[0]));
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 5; i++)
  {
    printf("%d ", arr2[i]);  // 1 2 3 4 5
  }
  return 0;
}

注意：

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。

7.1.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void*src, size_t num)
{
  void* ret = dest;
  assert(dest && src);
  while (num--) 
  {
    *(char*)dest = *(char*)src;
    dest = (char*)dest + 1;
    src = (char*)src + 1;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int arr4[5] = { 0 };
  my_memcpy(arr4, arr3+5, 5*sizeof(arr3[0]));
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 5; i++)
  {
    printf("%d ", arr4[i]);  //6 7 8 9 10
  }
  return 0;
}

其实，C语言只要求：

memcpy能拷贝不重叠的内存空间就可以了

memmove去处理那些重叠拷贝

7.2、memmove

功能：同样可拷贝不同类型的数据，不过可以重叠

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  memmove(arr + 2, arr, 20);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  { 
    printf("%d ", arr[i]); //1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
  }
  return 0;
}

注意：

和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

7.2.1、模拟实现

#include<stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
  void* ret = dest;
  assert(dest && src);
  if (dest < src)
  {
    //前->后
    while (num--)
    {
      *(char*)dest = *(char*)src;
      dest = (char*)dest + 1;
      src = (char*)src + 1;
    }
  }
  else
  {
    //后->前
    while (num--)
    {
      *((char*)dest+num) = *((char*)src + num);
    }
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memmove(arr + 2, arr, 20);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  { 
    printf("%d ", arr[i]); //1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
  }
  return 0;
}

7.3、memset

功能：把一块内存空间设置成你想要的值，以字节为单位来修改

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  //char arr[20] = { 0 };
  //memset(arr, 'x', 10);
  //printf("%s\n", arr);  //xxxxxxxxxx
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  memset(arr, '\0', 10);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);  // 0 0 0 4 5 6 7 8 9 10
  }
  //01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ...将前10个字节改为0
  //00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 04 00 00 00
  return 0;
}

7.4、memcmp

功能：内存比较

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

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节，不在乎有无 '\0' ，你让它比较几个字节就比较几个字节。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,7,4,5 };
  int arr2[] = { 1,2,3,4,5 };
  printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 9)); //1  // 9表示比较前9个字节
  return 0;
}

【C进阶】字符函数&字符串函数