C语言——二周目——字符串与内存库函数总结

news2024/9/23 1:40:38

一、字符串函数

1.求字符串长度——strlen

模拟实现

2.字符串拷贝函数——strcpy/strncpy

3.字符串追加函数——strcat/strncat

4.字符串比较函数——strcmp/strncmp

5.字符串查找函数——strstr

6.字符串分割函数——strtok

二、内存操作函数

1.内存拷贝函数——memcpy

2.内存移动函数——memmove

3.内存比较函数——memcmp

4.内存设置函数——memset

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一、字符串函数

1.求字符串长度——strlen

1）字符串'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中'\0'前出现的字符个数（不包含'\0'）。

2）当字符串不以'\0'结尾时，将输出一个随机值（系统越界访问直到找到'\0'字符为止）。

3）size_of 是无符号整型。所以两个strlen的结果直接相减得到的也是无符号整型，所以即使是负数也被认为是正数。

模拟实现

size_t my_strlen(char* s)
{
	size_t ret = 0;
	while (s[ret++] != '\0');
	return ret - 1;
}				   
				   
int main()	   
{				   
	char s[] = "hello world!";
	printf("库函数：%zd\n", strlen(s));
	printf("模拟实现：%zd\n",my_strlen(s));
	return 0;
}

2.字符串拷贝函数——strcpy/strncpy

对于strcpy：

1）源字符串必须以'\0'结束，strcpy执行到'\0'字符停止。

2）源字符串中的'\0'也会被拷贝到目标空间。

3）目标空间应该足够大以存放源字符串。

4）目标空间必须可变。（避免向dest传字符串常量参数）

char* my_strcpy(char* dest, char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	while (*(dest++) = *(src++));
	return ret;
}

int main()
{
	char arr1[] = "Hello world!";
	char arr2[20] = "";
	printf("arr1:%s\narr2:%s\n",arr1,my_strcpy(arr2,arr1));
	return 0;
}

对于strncpy：

1）多了一个num参数，表示要拷贝的字节个数。

2）如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串后，在后面追加'\0'直到num个。

3）需要注意strncpy在拷贝结束时不会自动补‘\0’。

char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t num)
{
	assert(dest && src);

	char* ret = dest;
	while (num--)
	{
		if (*src == '\0')
		{
			*(dest++) = '\0';
		}
		else
		{
			*(dest++) = *(src++);
		}
	}
	
	return ret;
}

3.字符串追加函数——strcat/strncat

对于strcat：

1）源字符串必须以'\0'结束，strcat从目标字符串的'\0'开始，执行到源字符串的'\0'字符停止。

2）源字符串中的'\0'也会被追加到目标空间。

3）目标空间应该足够大以容纳追加的源字符串。

4）目标空间必须可变。

5）不可以给自己追加。给自己追加会使得src和dest两个字符串同时改变，找不到'\0'而死循环。

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);

	char* ret = dest;
	while (*dest != '\0')
		dest++;
	while (*dest++ = *src++);
	return ret;
}

对于strncat：

1）追加结束后会自动补一个'\0'。

2）当指定追加字节大于源字符串总长度时，追加到末尾‘\0’处结束。

char* my_strncat(char* dest, char* src, size_t num)
{
	assert(dest && src);
	
	char* ret = dest;
	while (*dest != '\0')
	{
		dest++;
	}
	while (num--)
	{
		if (!(*dest++ = *src++))
			return ret;
	}
	if (num == 0);
	{
		*dest = '\0';
	}
	return ret;
}

4.字符串比较函数——strcmp/strncmp

对于strcmp：

比较两个字符串是否相等（首字母）。

若str1>str2，返回大于0的数；若str1<str2，返回小于0的数；若str1=str2，返回0 。

int my_strcmp(const char* e1, const char* e2)
{
	assert(e1 && e2);

	while (*e1 == *e2)
	{
		if (*e1 == '\0')
			return 0;
		else
		{
			e1++;
			e2++;
		}
	}
	return *e1 - *e2;
}

对于strncmp：

比较两个字符串是否相等（首字母），比较num个字符。

若str1>str2，返回大于0的数；若str1<str2，返回小于0的数；若str1=str2，返回0 。

5.字符串查找函数——strstr

查找一个字符串中是否存在指定的子字符串。若存在，返回第一个找到的子字符串在原字符串中的首字符位置；若不存在，则返回一个空指针。

char* my_strstr(const char* s1, const char* s2)
{
	assert(s1 && s2);

	char* ret = s1;
	while (*s1 != '\0')
	{
		int cur = 0;
		while (*s1 != *s2)
		{
			s1++;
		}
		while (s1[cur] == s2[cur])
		{
			cur++;
			if (s2[cur] == '\0')
				return s1;	
		}
		s1++;
	}
	return NULL;
}

6.字符串分割函数——strtok

1）后一个参数是个字符串，内容为将要用作分隔符的字符的集合。

2）第一个参数为指定的字符串（可包含0个或多个分隔符）。

3）strtok函数找到str的下一个分隔符后，将其用'\0'结尾，返回一个指向这个'\0'前字符串首字符的指针。（strtok函数会改变被操作的字符串）

4）对于一个字符串第一次调用strtok函数，第一个参数不为NULL，函数找到字符串中第一个标记，并保存。

5）对同一个字符串再次调用strtok函数，第一个参数为NULL，函数将从保存的上次标记处开始，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。

int main()
{
    char arr[] = "lang1940629384@mail.nwpu.edu.cn";
    char* p = "@.";
 
    char buf[1024] = {0};
    strcpy(buf,arr);
    
    char* ret = NULL;
    
    for(ret = strtok(arr,p);ret != NULL;ret = strtok(NULL,p))
    {
        printf("%s\n",ret);
    }
    return 0;
}
 
//output:
//    lang1940629384
//    mail
//    nwpu
//    edu
//    cn

二、内存操作函数

1.内存拷贝函数——memcpy

1）函数从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination指向的内存位置。

2）函数不会因为遇到'\0'而停止，而是一直执行直到操作过num个字节的数据为止。

3）如果source与destination有拷贝过程中不应该有重叠。

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t size)
{
	assert(dest && src);

	while (size--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
}

2.内存移动函数——memmove

拷贝内存中储存的数据，功能与memcpy相同。二者区别在于memmove考虑重叠对象的问题，而memcpy不考虑该情况。

void* my_memmove(void* dest, const char* src, size_t size)
{
	assert(dest && src);
	
	if (dest > src)
	{
		dest = (char*)dest + size - 1;
		src = (char*)src + size - 1;
		while (size--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest - 1;
			src = (char*)src - 1;
		}
	}
	else
	{
		while (size--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
}