【C语言】模拟实现深入了解:字符串函数

news2024/11/28 18:55:50

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🔥引言

本篇将模拟实现字符串函数，通过底层了解更多相关细节

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文章目录

一、模拟实现字符串函数
- 1.1 模拟实现Strlen
- - 1.1.1 方法一
  - 1.1.2 方法二：
  - 1.1.3 方法三：
- 1.2 模拟实现Strcpy
- - 1.2.1方法一
  - 1.2.2 方法二
- 1.3 模拟实现Strcat
- 1.4 模拟实现Strcmp
- 1.5 模拟实现Strncpy
- 1.6 模拟实现Strncat
- 1.7 模拟实现Strncmp
- 1.8 模拟实现Strstr

一、模拟实现字符串函数

1.1 模拟实现Strlen

1.1.1 方法一

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	int count = 0;//用于计算累积数
	while (arr[count] != '\0')//'\0'是不在计算的范围
	{
		count++;
	}
	printf("长度为%d\n", count);
	return 0;
}

1.1.2 方法二：

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	int tap = 0;
	char* count = arr;//标记字符串的首地址
	while (arr[tap] != '\0') // \0是不在计算的范围
	{
		tap++;
		count++;
	}
	printf("长度为%d", count - arr);//指针-指针等于它们的差值
	return 0;
}

【说明】:

通过获得该字符串\0的位置，运用**指针(\0的位置)-指针(首位置)**等于两个指针的差值

1.1.3 方法三：

int pc(char* arr)
{
	assert(arr);//断言下
	if (*arr == '\0')//设计出口
	{
		return 0;
	}
	{
		return 1 + pc(arr + 1);
	}
}
int main()/
{
	char arr[] = "abcdef";
	printf("长值为%d", pc(arr));
	return 0;
}

【说明】:

字符串可以考虑使用大事化小的思想（递归）
观察变化的量，得到等价关系

1.2 模拟实现Strcpy

1.2.1方法一

void my_strcpy(char* dest, const char* str)
{
	while (*str != '\0')//判断拷贝结束条件
	{
		*dest = *str;//进行拷贝
		dest++;
		str++;
	}
}

【说明】:

两个指针指向对应的字符串，逐一拷贝
虽然形参dest和str是指针变量，形参不会影响到实参
这里dest传递过来是地址(数组名)，对此可以修改dest指向的字符串
dest指向的字符串需要被修改，但是src指向字符串不希望被修改

1.2.2 方法二

char* my_strcpy(char* dest, const char* str
{
    assert(dest != NULL);
    assert(str != NULL);
    char* ret = dest;//标记初始地址
    while (*dest++ = *str++)//判断和后置++打配合
    {
    }
    return ret;
}

【说明】:

这里实现逻辑跟方法一类似，只是这里循环判判断条件不同
在循环判断语句中，完成拷贝赋值操作
当str指针指向\0的位置，则表示循环结束
\0的ASCII码值是0（为假）

1.3 模拟实现Strcat

char* my_strcat(char* p, const char* pc)
{
	assert(p != NULL);
	assert(pc != NULL);
	char* ret = p;///标记初始地址
	while (*p != '\0')//找到目标字符串的结束标记
	{
		p++;
	}
	while (*p++ = *pc++)//在结束标记的位置上追加，直到pc找到'\0'
	{
	}
	return ret;///返回初始地址
}

【说明】:

第一次循环:找到目标字符串的结束标记
第二次循环:在结束标记的位置上追加，直到pc找到’\0’完成追加操作

1.4 模拟实现Strcmp

int my_strcmp(const char* p, const char* pc)
{
	assert(p != NULL);
	assert(pc != NULL);
	while (*p == *pc)//不相等才要对比
	{
		if (*p == '\0')//找到结束位置了，说明两个字符串是相等的
		{
			return 0;
		}
		p++;
		pc++;
	}
	return *p - *pc;//用四则运算判断正负
}

【说明】:

循环判断是否相同
相同继续向后寻找
不相等则通过四则运算判断正负

1.5 模拟实现Strncpy

char* my_strncpy(char* p, const char* pc, int sz)
{
	assert(p != NULL);
	assert(pc != NULL);
	char* ret = p;//标记初始地址
	while (sz--)//拷贝次数
	{
	  *p = *pc;//拷贝开始啦！
	   p++; 
       pc++;
	}
	return ret;//返回初始地址
}

【说明】:

跟模拟实现strcpy逻辑类似，只是通过一个变量控制循环次数

1.6 模拟实现Strncat

char* my_strncat(char* p, const char* pc, int sz)
{
	assert(p != NULL);
	assert(pc != NULL);
	char* ret = p;//标记初始地址
	while (*p != '\0')//找到目标字符串的结束标记
	{
		p++;	
	}
	while (sz)//追加次数，注意上篇文章可能的问题
	{
		*p = *pc;
		p++;
		pc++;
	    sz--;	
	}
	return ret;//返回初始地址
}

【说明】:

跟模拟实现strcat逻辑类似，只是通过一个变量控制循环次数

1.7 模拟实现Strncmp

int my_strncmp(const char* p, const char* pc, int sz)
{
	assert(p != NULL);
	assert(pc != NULL);
	
		while (*p == *pc && sz--)//注意不同就是，次数作为判断条件
		{
			if (*p == '\0')//找到结束位置了，说明两个字符串是相等的
			{
				return 0;
			}
			p++;
			pc++;
		}
		return *p - *pc//用四则运算判断正负
	}

【说明】:

跟模拟实现strcmp逻辑类似，只是通过变量控制循环次数和是否不出现不相等

1.8 模拟实现Strstr

char* my_strstr(char* p, char* pc)
{
    assert(p && pc);
    char* dest = p;//标记初始地址
    char* str = pc;//标记初始地址
    
    if (*pc == '\0')//如果是空字符就没有不要了！
    {
        return p; 
    }
    
    while (*dest)//字符串寻找子字符串的次数
    {
        while (*p == *pc  &&  *p  && *pc)//实现逻辑
        {
            p++;
            pc++;
            if (*pc == '\0')//子字符串都对应上了
            {
                return dest;//找到位置的指针返回
            }
        }
        pc = str;//上面可能找到子字符串了，但是可惜不是回归子字符串的地址			
        dest++;
        p = dest;//dest的位置推进，地毯式搜索
    }
    
    if (*dest == '\0')//匹配完，找不到子字符串
    {
        return NULL;
    }
}