C语言 | 字符函数和字符串函数

news2024/11/28 6:41:02

目录：

1. 字符分类函数

2. 字符转换函数

3. strlen的使用和模拟实现

4. strcpy的使用和模拟实现

5. strcat的使用和模拟实现

6. strcmp的使用和模拟实现

7. strncpy函数的使用

8. strncat函数的使用

9. strncmp函数的使用

10. strstr的使用

11. strtok函数的使用

12. strerror函数的使用

在编程的过程中，我们经常要处理字符和字符串，为了⽅便操作字符和字符串，C语⾔标准库中提供了 ⼀系列库函数，接下来我们就学习⼀下这些函数。

1. 字符分类函数

C语⾔中有⼀系列的函数是专⻔做字符分类的，也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。 这些函数的使用都需要包含⼀个头文件是 ctype.h

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这些函数的使用方法非常类似，我们就讲解⼀个函数，其他的非常类似：

int islower ( int c );

 islower

是能够判断参数部分的 c 是否是小写字母的。 通过返回值来说明是否是小写字母，如果是小写字母就返回非0的整数，如果不是小写字母，则返回 0。

练习： 写⼀个代码，将字符串中的小写字母转大写，其他字符不变。

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2. 字符转换函数

C语言提供了2个字符转换函数：

int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 
int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

同样是上面的问题，将字符串中的小写字母转大写，有了转换函数，就可以直接使⽤ tolower 函 数。为：

c866ef8b99ea4675acb3d0306ce75671.png

3. strlen的使用和模拟实现 

size_t strlen ( const char * str );

• 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

• 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 ）

• strlen的使用需要包含头文件<string.h>

------判断下面代码会输出什么结果？

#include <stdio.h>
#include <string.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;
}

 结果为：

39ca832c0082454f866237cc046eb95b.png

因为 函数的返回值为size_t，是无符号的！！

• 学会strlen函数的模拟实现 

方式1：

//计数器⽅式
int my_strlen(const char * str)
{
 int count = 0;
 assert(str);
 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)
{
 assert(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)
{
 assert(str);
 char *p = s;
 while(*p != ‘\0’ )
 p++;
 return p-s;
}

4. strcpy 的使用和模拟实现

char* strcpy(char * destination, const char * source );
               //   目的地   <-------------- 来源

• 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。

• 目标空间必须可修改。

用于拷贝字符串，简单使用：

25ebf6d1216a4b63b169386237d4bead.png

strcpy的模拟实现:

//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;
}

5. strcat 的使用和模拟实现

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

• 源字符串必须以 '\0' 结束。

• 目标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪⾥开始。

• 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

用于连接字符串，简单使用：

d0919112d6d744dda7076ac01925f8bc.png

strcat的模拟实现:

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;
}

6. strcmp 的使用和模拟实现

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

•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

•那么如何判断两个字符串？ 比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。

简单使用：

edbb8b5313864e3cb705a74fc2113b07.png

strcmp函数的模拟实现：

int my_strcmp (const char * str1, const char * str2)
{
 int ret = 0 ;
 assert(src != NULL);
 assert(dest != NULL);
 while(*str1 == *str2)
 {
 if(*str1 == '\0')
 return 0;
 str1++;
 str2++;
 }
 return *str1-*str2;
}

strcpy，strcat，strcmp为长度不受限制的字符串函数

strncpy，strncat，strncmp为长度受限制的字符串函数

7. strncpy函数的使用

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

• 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。

简单使用：

ab03f2786c2b4704a79753556a31b82d.png

8. strncat 函数的使用 

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

 • 将source指向字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾，再追加⼀个 \0 字符

 • 如果source 指向的字符串的长度小于num的时候，只会将字符串中到 \0 的内容追加到destination指向的字符串末尾

简单使用：

84570f4961ef41f288e6691b386c54b0.png

dbc4dd8cda624bb6979c4278439dec04.png

9. strncmp函数的使用

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

比较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续往后比较，最多比较num个字⺟，如果提前发现不一样，就提前结束，⼤的字符所在的字符串大于另外⼀个。如果num个字符都相等，就是相等返回0.

简单使用：

8eca28b7ab764f7ba9785703fceb3f02.png

10. strstr 的使用和模拟实现

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

//从一个字符串str1中查找另一个字符串str2 

•函数返回字符串str2在字符串str1中第⼀次出现的位置

•字符串的比较匹配不包含 \0 字符，以 \0 作为结束标志

简单使用：

8b3e73d5c9684571b3846b53e3980d12.png

未找到返回空指针

508ba7a8cc7643e9839f95ab3cf4a054.png

11. strtok 函数的使用

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

• sep参数指向⼀个字符串，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。

简单使用：

5dd6825416db491ea59b5a7a377ab8cd.png

12. strerror 函数的使用

char * strerror ( int errnum );

strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。

在不同的系统和C语⾔标准库的实现中都规定了⼀些错误码，⼀般是放在 errno.h 这个头⽂件中说明 的，C语⾔程序启动的时候就会使用⼀个全⾯的变量errno来记录程序的当前错误码，只不过程序启动 的时候errno是0，表⽰没有错误，当我们在使⽤标准库中的函数的时候发生了某种错误，就会讲对应 的错误码，存放在errno中，而⼀个错误码的数字是整数很难理解是什么意思，所以每⼀个错误码都是 有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回。

在Windows11+VS2022环境下输出的结果如下

52067c58c7b444998802aede97c8ab73.png

举例：

735337586e80440b8bac6dd13592297d.png

也可以了解⼀下perror函数，perror函数相当于⼀次将上述代码中的第9行完成了，直接将错误信息打 印出来。perror函数打印完参数部分的字符串后，再打印⼀个冒号和⼀个空格，再打印错误信息。

6e9529e353f440178727141f2a2ae9b4.png

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