C语言进阶(3)--字符函数和字符串函数
本章重点 重点介绍处置处罚字符和字符串的库函数的利用和留意事项 目录0.媒介
1.函数介绍
1.1 strlen - 计算字符串长度
1.2 strcpy - 复制字符串
1.3 strcat - 追加字符串
1.4 strcmp - 字符串比较
1.5 strncpy - 受限定复制
1.6 strncat - 受限定追加
1.7 strncmp - 受限定比较
1.8 strstr
1.9 strtok
1.10 strerror - 返回错误信息
1.11 memcpy - 内存复制
1.12 memmove
1.13 memcmp - 比较两个内存块
2. 库函数的模拟实现
2.1 模拟实现strlen
2.2 模拟实现strcpy
2.3 模拟实现strcat
2.4 模拟实现strstr
2.5 模拟实现strcmp
2.6 模拟实现memcpy
2.7 模拟实现memmove
求字符串长度
[*]strlen
长度不受限定的字符串函数
[*]strcpy
[*]strcat
[*]strcmp
长度受限定的字符串函数介绍
[*]strncpy
[*]strncat
[*]strncmp
字符串查找
[*]strstr
[*]strtok
错误信息报告
[*]strerror
字符操纵 内存操纵函数
[*]memcpy
[*]memmove
[*]memset
[*]memcmp
0.媒介
C语言中对字符和字符串的处置处罚很是频繁，但是C语言自己是没有字符串范例的，字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。 字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数. 1.函数介绍
1.1 strlen - 计算字符串长度
#include<sdio.h> //头文件 size_t strlen ( const char * str ); 解析：计算 sizeof - 操纵符 - 计算巨细 size_t -> unsigned int;
[*]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（不包罗 '\0' )。
[*]参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。
[*]留意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
[*]学会strlen函数的模拟实现
C语言中 strlen 和 sizeof 的区别
1. strlen 是一个库函数利用时必要引用 #include<sdio.h> 这个头文件，而sizeof是一个运算符号；
2.strlen 计算的是'\0'之前的字符个数，sizeof计算的是所占空间内存的巨细，单元是字节； 3.strlen计算式不包罗'\0',而sizeof 包罗'\0'; 4.strlen 遇到 '\0' 才结束； 5.sizeof的范例是unsigned int, 是一个无符号的整型； 6.strlen 只能用char 做参数，sizeof可以用范例做参数； 总结：以上是sizeof和strlen的区别，必要特殊留意的是，strlen只有在遇到'\0'时，才会结束，就是只计算'\0'之前的字符，以是我们在利用时一定要记得加上'\0'； 在利用sizeof 时，必须要记住，数组名是首元素地址，有两个除外： 1. sizeof(数组名)，计算的是整个数组的巨细，单元是字节； 2. &数组名，表示的是整个数组的地址； #include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
assert(str);
int count = 0;
while (*str != '\0')
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
int len = strlen("abcdef");
int len1 = my_strlen("abcdefaaa");
printf("%d\n", len);
printf("%d\n", len1);
return 0;
}
注： #include <stdio.h>
int main()
{
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;
} 1.指针不知道赋什么值，就给NULL；
2.指针利用完后，赋值NULL；
1.2 strcpy - 复制字符串
#include<string.h> char* strcpy ( char * destination , const char * source )； 表明：把源文件中的字符串拷贝到目标文件中；
[*]Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).
[*]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。
1.3 strcat - 追加字符串
char * strcat ( char * destination , const char * source ); 解析：把源文件追加到目标文件后
[*]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.
[*]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。
[*]字符串自己给自己追加，如何？
1.4 strcmp - 字符串比较
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.
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 //>0
[*]第一个字符串即是第二个字符串，则返回0 //=0
[*]第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字 //<0
[*]那么如何判定两个字符串？
1.5 strncpy - 受限定复制字符串
char * strncpy ( char * destination , const char * source , size_t num );
[*]Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string (which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied, destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.
[*]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。
1.6 strncat - 受限定追加字符串
char * strncat ( char * destination , const char * source , size_t num );
[*]Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.
[*]If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating null-character is copied.
[*]译：将源字符串的num个字符追加到目标字符串后，加上一个NULL；
[*]译：如果源字符串的长度小于num，则只包罗到停止null字符被追加；
/* strncat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str1;
char str2;
strcpy (str1,"To be ");
strcpy (str2,"or not to be");
strncat (str1, str2, 6);
puts (str1);
return 0;
} 结果： https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c120b778c5724152ac3558dce55ef864.png 1.7 strncmp - 受限定比较字符串
int strncmp ( const char * str1 , const char * str2 , size_t num );
[*]比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b1fc8f18ab2e46ebb74952e3a2a92dc0.png /* strncmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
int n;
puts ("Looking for R2 astromech droids...");
for (n=0 ; n<3 ; n++)
if (strncmp (str,"R2xx",2) == 0)
{
printf ("found %s\n",str);
}
return 0;
}1.8 strstr
char * strstr ( const char * str1 , const char * str2 );
[*]Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1.
/* strstr example */
#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 );
[*]sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符聚集
[*]第一个参数指定一个字符串，它包罗了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 函数会改变被操纵的字符串，以是在利用 strtok 函数切分的字符串一样平常都是暂时拷贝的内容 而且可修改。）
[*] 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 函数将生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生存的位置开始，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。
/* strtok example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
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, " ,.-");
}
return 0;
}#include <stdio.h>
int main()
{
char *p = "zhangpengwei@bitedu.tech";
const char* sep = ".@";
char arr;
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);
}
}1.10 strerror - 返回错误信息
char * strerror ( int errnum ); 返回错误码，所对应的错误信息。 /* strerror example : error list */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//必须包含的头文件
int main ()
{
FILE * pFile;
pFile = fopen ("unexist.ent","r");
if (pFile == NULL)
printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));
//errno: Last error number
return 0;
}
Edit & Run 字符分类函数： 函数 如果他的参数符合下列条件就返回真 iscntrl 任何控制字符 isspace 空缺字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行'\n'，回车‘\r’，制表符'\t'或者垂直制表符'\v' isdigit 十进制数字 0~9 isxdigit 十六进制数字，包括全部十进制数字，小写字母a~f，大写字母A~F islower 小写字母a~z isupper 大写字母A~Z isalpha 字母a~z或A~Z isalnum 字母或者数字，a~z,A~Z,0~9 ispunct 标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印） isgraph 任何图形字符 isprint 任何可打印字符，包括图形字符和空缺字符 字符转换： int tolower ( int c ); int toupper ( int c); /* isupper example */
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main ()
{
int i=0;
char str[]="Test String.\n";
char c;
while (str)
{
c=str;
if (isupper(c))
c=tolower(c);
putchar (c);
i++;
}
return 0;
} 1.11 memcpy - 内存复制
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' 的时间并不会停下来。
[*]如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
/* memcpy example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct {
char name;
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;
}结果：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/928b24c593ff4f49a3cb34813a2b3747.png
1.12 memmove-内存移动
void * memmove ( void * destination , const void * source , size_t num );
[*]和memcpy的差异就是memmove函数处置处罚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，就得利用memmove函数处置处罚。
/* memmove example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] = "memmove can be very useful......";
memmove (str+20,str+15,11);
puts (str);
return 0;
}结果：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e52dec2d049147869e81c1f7150dfabb.png
1.13 memcmp - 比较两个内存块
int memcmp ( const void * ptr1 , const void * ptr2 , size_t num ); 比较两个内存块
比较第一个数字指向的内存块的字节数ptr1到第一个数字指向的字节数ptr2，如果它们都匹配，则返回零；如果不匹配，则返回一个不同于零的值，表示哪个值更大。
留意，不像strcmp，函数在找到空字符后不会制止比较。
[*]比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
[*]返回值如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/769ab8d44e2d48afbd09a01829228274.png /* memcmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
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);
return 0;
} 输出:
'DWgaOtP12df0' is greater than 'DWGAOTP12DF0'.
DWgAOtp12Df0大于DWGAOTP12DF0因为两个单词中第一个不匹配的字符是' g '和' G '分别为，和' g '(103)评估为大于' G ' (71). 2. 库函数的模拟实现
2.1 模拟实现strlen
三种方式： 方式 1 ： //计数器方式
int my_strlen(const char * str)
{
int count = 0;
while(*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
} 方式 2 ： //不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
if(*str == '\0')
return 0;
else
return 1+my_strlen(str+1);
} 方式 3 ： //指针-指针的方式
int my_strlen(char *s)
{
char *p = s;
while(*p != ‘\0’ )
p++;
return p-s;
}
2.2 模拟实现strcpy
参考代码： //1.参数顺序
//2.函数的功能，停止条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
//6.题目出自《高质量C/C++编程》书籍最后的试题部分
char *my_strcpy(char *dest, const char*src)
{
char *ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
} 2.3 模拟实现strcat
char *my_strcat(char *dest, const char*src)
{
char *ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while(*dest)
{
dest++;
}
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
} 2.4 模拟实现strstr
注：可以自己研究一下 KMP 算法； char* strstr(const char* str1, const char* str2)
{
char* cp = (char*)str1;
char* s1, * s2;
if (!*str2)
return((char*)str1);
while (*cp)
{
s1 = cp;
s2 = (char*)str2;
while (*s1 && *s2 && !(*s1 - *s2))
s1++, s2++;
if (!*s2)
return(cp);
cp++;
}
return(NULL);
}2.5 模拟实现strcmp
int my_strcmp(const char* src, const char* dst)
{
int ret = 0;
assert(src != NULL);
assert(dest != NULL);
while (!(ret = *(unsigned char*)src - *(unsigned char*)dst) && *dst)
++src, ++dst;
if (ret < 0)
ret = -1;
else if (ret > 0)
ret = 1;
return(ret);
} 2.6 模拟实现memcpy
void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
{
void* ret = dst;
assert(dst);
assert(src);
/*
*copy from lower addresses to higher addresses
*/
while (count--) {
*(char*)dst = *(char*)src;
dst = (char*)dst + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return(ret);
} 2.7 模拟实现memmove
void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
void* ret = dst;
if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) {
/*
* Non-Overlapping Buffers
* copy from lower addresses to higher addresses
*/
while (count--) {
*(char*)dst = *(char*)src;
dst = (char*)dst + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else {
/*
* Overlapping Buffers
* copy from higher addresses to lower addresses
*/
dst = (char*)dst + count - 1;
src = (char*)src + count - 1;
while (count--) {
*(char*)dst = *(char*)src;
dst = (char*)dst - 1;
src = (char*)src - 1;
}
}
return(ret);
}
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