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；         

1. #include<stdio.h>
2. #include<string.h>
3. #include<assert.h>
5. int my_strlen(const char* str)
6. {
7.     assert(str);
8.     int count = 0;
9.     while (*str != '\0')
10.     {
11.         count++;
12.         str++;
13.     }
14.     return count;
15. }
16. int main()
17. {
18.     int len = strlen("abcdef");
19.     int len1 = my_strlen("abcdefaaa");
20.     printf("%d\n", len);
21.     printf("%d\n", len1);
22.     return 0;
23. }

复制代码

   
         注：   

1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4.     const char*str1 = "abcdef";
5.     const char*str2 = "bbb";
6.     if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)
7.     {
8.         printf("str2>str1\n");
9.     }
10.     else
11.     {
12.         printf("srt1>str2\n");
13.     }
14.     return 0;
15. }

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    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；
  

      

1. /* strncat example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. int main ()
5. {
6.     char str1[20];
7.     char str2[20];
8.     strcpy (str1,"To be ");
9.     strcpy (str2,"or not to be");
10.     strncat (str1, str2, 6);
11.     puts (str1);
12.     return 0;
13. }

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   结果：   

    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。
  

   

   

1. /* strncmp example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. int main ()
5. {
6.     char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
7.     int n;
8.    puts ("Looking for R2 astromech droids...");
9.    for (n=0 ; n<3 ; n++)
10.    if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0)
11.     {
12.         printf ("found %s\n",str[n]);
13.     }
14.    return 0;
15. }

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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.
  

   

1. /* strstr example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. int main ()
5. {
6.    char str[] ="This is a simple string";
7.    char * pch;
8.    pch = strstr (str,"simple");
9.    strncpy (pch,"sample",6);
10.    puts (str);
11.    return 0;
12. }

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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。
  

   

1. /* strtok example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. int main ()
5. {
6.  char str[] ="- This, a sample string.";
7.  char * pch;
8.  printf ("Splitting string "%s" into tokens:\n",str);
9.  pch = strtok (str," ,.-");
10.  while (pch != NULL)
11. {
12.    printf ("%s\n",pch);
13.    pch = strtok (NULL, " ,.-");
14. }
15.  return 0;
16. }

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1. #include <stdio.h>
2. int main()
3. {
4.    char *p = "zhangpengwei@bitedu.tech";
5.     const char* sep = ".@";
6.     char arr[30];
7.     char *str = NULL;
8.     strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容
9.     for(str=strtok(arr, sep); str != NULL; str=strtok(NULL, sep))
10.     {
11.          printf("%s\n", str);
12.     }
13. }

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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。         

1. /* strerror example : error list */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. #include <errno.h>//必须包含的头文件
5. int main ()
6. {  
7.     FILE * pFile;
8.    pFile = fopen ("unexist.ent","r");
9.    if (pFile == NULL)
10.      printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));
11.      //errno: Last error number
12.    return 0;
13. }
14. Edit & Run

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    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);                        

1. /* isupper example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <ctype.h>
4. int main ()
5. {
6.   int i=0;
7.   char str[]="Test String.\n";
8.   char c;
9.   while (str[i])
10.    {
11.       c=str[i];
12.       if (isupper(c))
13.           c=tolower(c);
14.       putchar (c);
15.       i++;
16.    }
17.   return 0;
18. }

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   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。
  

     

1. /* memcpy example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. struct {
5.   char name[40];
6.   int age;
7. } person, person_copy;
8. int main ()
9. {
10.   char myname[] = "Pierre de Fermat";
11.   /* using memcpy to copy string: */
12.   memcpy ( person.name, myname, strlen(myname)+1 );
13.   person.age = 46;
14.   /* using memcpy to copy structure: */
15.   memcpy ( &person_copy, &person, sizeof(person) );
16.   printf ("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age );
17.   return 0;
18. }

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结果：
  

  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。
  

     

1. /* memmove example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
4. int main ()
5. {
6.    char str[] = "memmove can be very useful......";
7.   memmove (str+20,str+15,11);
8.   puts (str);
9.   return 0;
10. }

复制代码

结果：
  

     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：
  

      

   

1. /* memcmp example */
2. #include <stdio.h>
3. #include <string.h>
5. int main ()
6. {
7.   char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
8.   char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";
10.   int n;
12.   n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );
14.   if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
15.   else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
16.   else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2);
18.   return 0;
19. }

复制代码

    输出:
   

'DWgaOtP12df0' is greater than 'DWGAOTP12DF0'. 复制代码

       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      ：               

1. //计数器方式
2. int my_strlen(const char * str)
3. {
4.     int count = 0;
5.     while(*str)
6.     {
7.         count++;
8.         str++;
9.     }
10.     return count;
11. }

复制代码

            方式       2       ：                  

1. //不能创建临时变量计数器
2. int my_strlen(const char * str)
3. {
4.     if(*str == '\0')
5.         return 0;
6.     else
7.         return 1+my_strlen(str+1);
8. }

复制代码

              方式        3        ：                     

1. //指针-指针的方式
2. int my_strlen(char *s)
3. {
4.     char *p = s;
5.     while(*p != ‘\0’ )
6.          p++;
7.     return p-s;
8. }

复制代码

      
                               2.2 模拟实现strcpy

         参考代码：         

1. //1.参数顺序
2. //2.函数的功能，停止条件
3. //3.assert
4. //4.const修饰指针
5. //5.函数返回值
6. //6.题目出自《高质量C/C++编程》书籍最后的试题部分
7. char *my_strcpy(char *dest, const char*src)
8. {
9.    char *ret = dest;
10.    assert(dest != NULL);
11.    assert(src != NULL);
13.     while((*dest++ = *src++))
14.     {
15.          ;
16.     }
17.     return ret;
18. }

复制代码

   2.3 模拟实现strcat

        

1. char *my_strcat(char *dest, const char*src)
2. {
3.     char *ret = dest;
4.     assert(dest != NULL);
5.     assert(src != NULL);
6.     while(*dest)
7.     {
8.         dest++;
9.     }
10.     while((*dest++ = *src++))
11.     {
12.         ;
13.     }
14.     return ret;
15. }

复制代码

    2.4 模拟实现strstr

                  注：可以自己研究一下       KMP       算法；                             

1. char* strstr(const char* str1, const char* str2)
2. {
3.     char* cp = (char*)str1;
4.     char* s1, * s2;
5.     if (!*str2)
6.         return((char*)str1);
7.     while (*cp)
8.     {
9.         s1 = cp;
10.         s2 = (char*)str2;
11.         while (*s1 && *s2 && !(*s1 - *s2))
12.             s1++, s2++;
13.         if (!*s2)
14.             return(cp);
15.         cp++;
16.     }
17.     return(NULL);
18. }

复制代码

2.5 模拟实现strcmp

   

1. int my_strcmp(const char* src, const char* dst)
2. {
3.     int ret = 0;
4.     assert(src != NULL);
5.     assert(dest != NULL);
6.     while (!(ret = *(unsigned char*)src - *(unsigned char*)dst) && *dst)
7.         ++src, ++dst;
8.     if (ret < 0)
9.         ret = -1;
10.     else if (ret > 0)
11.         ret = 1;
12.     return(ret);
13. }

复制代码

  2.6 模拟实现memcpy

      

1. void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
2. {
3.     void* ret = dst;
4.     assert(dst);
5.     assert(src);
6.     /*
7.      *copy from lower addresses to higher addresses
8.      */
9.     while (count--) {
10.         *(char*)dst = *(char*)src;
11.         dst = (char*)dst + 1;
12.         src = (char*)src + 1;
13.     }
14.     return(ret);
15. }

复制代码

   2.7 模拟实现memmove

        

1. void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
2. {
3.     void* ret = dst;
4.     if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) {
5.         /*
6.          * Non-Overlapping Buffers
7.          * copy from lower addresses to higher addresses
8.          */
9.         while (count--) {
10.             *(char*)dst = *(char*)src;
11.             dst = (char*)dst + 1;
12.             src = (char*)src + 1;
13.         }
14.     }
15.     else {
16.         /*
17.          * Overlapping Buffers
18.          * copy from higher addresses to lower addresses
19.          */
20.         dst = (char*)dst + count - 1;
21.         src = (char*)src + count - 1;
22.         while (count--) {
23.             *(char*)dst = *(char*)src;
24.             dst = (char*)dst - 1;
25.             src = (char*)src - 1;
26.         }
27.     }
28.     return(ret);
29. }

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