C语言中字符串处理函数

前言

1. strlen 测字符串长度函数

2.字符串拷贝函数

2.1strcpy

2.2 strncpy

3.strcat字符串追加函数

4. strcmp/strncmp 比较函数

5.字符查找函数

5.1 strchr

5.2 strrchr

6.atoi/atol/atof字符串转换数值

总结

前言

从0开始记录我的学习历程，我会尽我所能，写出最最大白话的文章，希望能够帮到你，谢谢。

提示：文章作者为初学者，有问题请评论指正，感谢。

1. strlen 测字符串长度函数

函数定义： size_t strlen(const char *s);

函数功能：

测字符指针 s 指向的字符串中字符的个数，不包括 ’\0’

返回值：字符串中字符个数

strlen 函数是 C 语言标准库函数之一，用于计算字符串的长度。这里的“长度”指的是字符串中字符的个数，不包括字符串的结束字符 \0。strlen 函数的原型定义在 <string.h> 头文件中，其定义如下：

size_t strlen(const char *s);

其中，size_t 是一个数据类型，通常是无符号整数类型，用于表示大小。const char *s 是一个指向字符的指针，const 表示指针指向的内容不会被 strlen 函数修改。

函数的工作原理是：

strlen 函数接收一个字符指针 s 作为参数，该指针指向一个字符串的首字符。
函数从指针 s 所指向的位置开始，逐个字符地向后遍历，直到遇到字符串的结束字符 \0。
函数计算从起始位置到结束字符之前的字符数量，即字符串的长度。

返回值：

strlen 函数返回一个 size_t 类型的值，表示字符串中字符的个数，不包括结束字符 \0。

使用示例：

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

int main() {
    const char *myString = "Hello,World!";
    size_t length = strlen(myString);
    printf("The length of the string is: %zu\n", length);
    return 0;
}

在这个示例中，strlen 函数将计算字符串 "Hello, World!" 的长度，不包括结尾的 \0，所以输出将是 The length of the string is: 12。

注意事项：

传递给 strlen 函数的字符串必须以 \0 结束，否则函数将继续读取内存，直到遇到 \0，这可能导致读取超出字符串分配的内存范围，引发错误或程序崩溃。
strlen 函数不计算 \0，因为 \0 是字符串的结束标志，不是字符串内容的一部分。

提到了strlen就不得不提sizeof 需要注意的是：

sizeof 是个关键字，测量数据的占用内存空间大小。
如果测量的是数组的名字，则测的是数组占多少个字节
如果 sizeof 测的是指针变量，则测的是指针变量本身占几个字节，32 平台下结果为 4
strlen 是个库函数，它测的是字符指针指向的字符串中字符的个数，不管指针是数组的名字，还是个指针变量。

2.字符串拷贝函数

2.1strcpy

头文件： #include <string.h>

函数的定义： char *strcpy(char *dest, const char *src);

函数的说明：拷贝 src 指向的字符串到 dest 指针指向的内存中， ’\0’ 也会拷贝

函数的返回值：目的内存的地址

注意：在使用此函数的时候，必须保证 dest 指向的内存空间足够大，否则会出现内存污染。

strcpy 函数是 C 语言标准库中用于字符串操作的一个函数。它的作用是将一个字符串复制到另一个位置，包括字符串的结束符 \0。这个函数的定义在 <string.h> 头文件中，其原型如下：

char *strcpy(char *dest, const char *src);

函数的参数：

char *dest：目标字符串的指针，即复制内容后存放的位置。
const char *src：源字符串的指针，即要复制的内容所在的位置。

函数的功能：

strcpy 函数从 src 指向的位置开始，逐个字符地复制到 dest 指向的位置，直到包括源字符串的结束字符 \0。

返回值：

strcpy 函数返回目标字符串 dest 的地址。

注意事项：

在使用 strcpy 函数时，必须确保 dest 指向的内存空间足够大，能够容纳 src 字符串的全部内容，包括结束字符 \0。如果 dest 的内存空间不足，会导致内存覆盖，可能会引起程序崩溃或安全漏洞。

使用示例：

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

int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[20]; // 确保有足够的空间

    strcpy(dest, src);
    printf("Copied string: %s\n", dest);
    return 0;
}

在这个示例中，src 字符串被成功复制到 dest，输出将是 Copied string: Hello, World!。

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

函数的说明：将 src 指向的字符串前 n 个字节，拷贝到 dest 指向的内存中

返回值 : 目的内存的首地址

注意：

1 、 strncpy 不拷贝 ‘\0’

2、如果 n 大于 src 指向的字符串中的字符个数，则在 dest 后面填充 n-strlen(src)个 ’\0’。

2.2 strncpy

函数的说明：

将 src 指向的字符串前 n 个字节，拷贝到 dest 指向的内存中

返回值 : 目的内存的首地址

注意：

1 、 strncpy 不拷贝 ‘\0’

2 、如果 n 大于 src 指向的字符串中的字符个数，则在 dest 后面填充 n-strlen(src) 个 ’\0’

strncpy 函数是 C 语言标准库中用于字符串操作的一个函数，它允许指定复制字符串的最大长度。这个函数的定义在 <string.h> 头文件中，其原型如下：

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

函数的参数：

char *dest：目标字符串的指针，即复制内容后存放的位置。
const char *src：源字符串的指针，即要复制的内容所在的位置。
size_t n：指定最多复制的字符数。

函数的功能：

strncpy 函数从 src 指向的位置开始，复制最多 n 个字符到 dest 指向的位置。
如果 src 的实际长度小于 n，则复制过程会在复制完 src 所有字符后，在 dest 的末尾添加 \0，直到总共复制了 n 个字符。
如果 src 的实际长度大于或等于 n，则只复制 src 的前 n 个字符，且不会在 dest 末尾添加 \0。

返回值：

strncpy 函数返回目标字符串 dest 的首地址。

注意事项：

strncpy 不保证目标字符串 dest 以 \0 结尾，特别是当 src 的长度大于或等于 n 时。因此，使用 strncpy 后可能需要手动在 dest 的末尾添加 \0。
如果 n 大于 src 的长度，strncpy 会在 dest 中复制 src 后填充 \0，直到达到 n 个字符。

使用示例：

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

int main() {
    char src[] = "Hello";
    char dest[10]; // 确保有足够的空间

    strncpy(dest, src, 5);
    dest[5] = '\0'; // 手动添加 '\0' 确保字符串结束
    printf("Copied string: %s\n", dest);
    return 0;
}

在这个示例中，strncpy 函数复制了 src 中的前 5 个字符到 dest，并且手动添加了 \0 来确保字符串正确结束。输出将是 Copied string: Hello。

安全提示：由于 strncpy 可能不会在 dest 末尾添加 \0，使用后必须确保字符串正确结束，以避免潜在的字符串操作错误。

3.strcat字符串追加函数

头文件： #include <string.h>

函数定义： char *strcat(char *dest, const char *src);

函数功能：

strcat 函数追加 src 字符串到 dest 指向的字符串的后面。追加的时候会追加 ’\0’

注意：保证 dest 指向的内存空间足够大。

strcat 函数是 C 语言标准库中用于字符串操作的一个函数，它的作用是将一个字符串追加到另一个字符串的末尾。这个函数的定义在 <string.h> 头文件中，其原型如下：

char *strcat(char *dest, const char *src);

函数的参数：

char *dest：目标字符串的指针，即要追加内容的字符串。
const char *src：源字符串的指针，即要追加的内容。

函数的功能：

strcat 函数将 src 指向的字符串追加到 dest 指向的字符串的末尾。
追加操作包括 src 字符串的结束字符 \0，确保追加后的 dest 字符串是完整的。

返回值：

strcat 函数返回目标字符串 dest 的地址。

注意事项：

在使用 strcat 函数时，必须确保 dest 指向的内存空间足够大，能够容纳追加后的字符串。如果 dest 的内存空间不足，会导致内存覆盖，可能会引起程序崩溃或安全漏洞。

使用示例：

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

int main() {
    char dest[20] = "Hello";
    char src[] = ", World!";

    strcat(dest, src);
    printf("Concatenated string: %s\n", dest);
    return 0;
}

在这个示例中，src 字符串被成功追加到 dest 的末尾，输出将是 Concatenated string: Hello, World!。

安全提示：由于 strcat 不检查目标缓冲区的大小，建议使用更安全的 strncat 函数，或者在使用 strcat 时，始终确保目标缓冲区足够大，以避免潜在的安全问题。

4. strcmp/strncmp 比较函数

头文件： #include <string.h>

函数定义 :int strcmp(const char *s1, const char *s2);

函数说明：

比较 s1 和 s2 指向的字符串的大小，

比较的方法：逐个字符去比较 ascII 码，一旦比较出大小返回。

如过所有字符都一样，则返回 0

返回值：

如果 s1 指向的字符串大于 s2 指向的字符串返回 1

如果 s1 指向的字符串小于 s2 指向的字符串返回 -1

如果相等的话返回 0

int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);

函数说明：比较 s1 和 s2 指向的字符串中的前 n 个字符

strcmp 和 strncmp 函数都是 C 语言标准库 <string.h> 中提供的字符串比较函数，它们用于比较两个字符串。这两个函数的主要区别在于比较的范围。

strcmp：

函数原型：int strcmp(const char *s1, const char *s2);
功能说明：strcmp 函数比较两个 C 字符串 s1 和 s2。它从字符串的开头开始，逐个字符比较 ASCII 值，直到发现不同的字符或遇到字符串的结束符 \0。
返回值：
- 如果 s1 指向的字符串在字典顺序上大于 s2 指向的字符串，返回正值。
- 如果 s1 指向的字符串在字典顺序上小于 s2 指向的字符串，返回负值。
- 如果两个字符串相等，则返回 0。

strncmp：

函数原型：int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
功能说明：strncmp 函数类似于 strcmp，但它只比较两个字符串的前 n 个字符。这对于比较字符串的子串或限制比较长度非常有用。
返回值：
- 如果在前 n 个字符内，s1 字符串大于 s2 字符串，返回正值。
- 如果在前 n 个字符内，s1 字符串小于 s2 字符串，返回负值。
- 如果在前 n 个字符内两个字符串相等，或者 s1 和 s2 在 n 个字符之前就已经完全相同，则返回 0。

注意：

strcmp 和 strncmp 函数的返回值并不限于 1 和 -1，它们返回的是比较结果的整数值，正值表示 s1 大于 s2，负值表示 s1 小于 s2，而 0 表示两个字符串相等。
在使用这些函数时，应确保传入的字符串是以 \0 结尾的，否则可能会导致未定义的行为。

使用示例：

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

int main() {
    const char *str1 = "abc";
    const char *str2 = "abd";
    int cmpResult;

    cmpResult = strcmp(str1, str2);
    printf("strcmp: %d\n", cmpResult); // 输出将会是一个负值，因为 'c' < 'd'

    cmpResult = strncmp(str1, str2, 2);
    printf("strncmp: %d\n", cmpResult); // 输出将会是 0，因为前两个字符 'ab' 是相同的

    return 0;
}

在这个示例中，strcmp 函数会返回一个负值，因为在字典顺序上 “abc” 小于 “abd”。而 strncmp 函数在比较前两个字符时会返回 0，因为 “ab” 和 “ab” 是相同的。

5.字符查找函数

5.1 strchr

头文件： #include <string.h>

函数定义： char *strchr(const char *s, int c);

函数说明：在字符指针 s 指向的字符串中，找 ascii 码为 c 的字符

注意，是首次匹配，如果过说 s 指向的字符串中有多个 ASCII 为 c 的字符，则找的是第 1 个字符

返回值：找到了返回找到的字符的地址，找不到返回 NULL。

strchr 函数是 C 语言中用于查找字符串中第一次出现的指定字符的函数。这个函数在 <string.h> 头文件中声明，其功能是在给定的字符串 s 中搜索 ASCII 值为 c 的字符，并返回一个指向该字符的指针。如果没有找到匹配的字符，则函数返回 NULL。

函数原型：

char *strchr(const char *s, int c);

参数说明：

const char *s：要搜索的字符串。
int c：要查找的字符的 ASCII 码值。

功能描述：

strchr 从字符串 s 的开头开始搜索，逐个字符检查直到找到 ASCII 值为 c 的字符。
如果字符串 s 中存在多个 ASCII 值为 c 的字符，strchr 只返回第一个匹配字符的地址。
搜索会一直进行，直到遇到字符串的结束符 \0。

返回值：

找到匹配字符：返回指向该字符的指针。
未找到匹配字符：返回 NULL。

#include<string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    char *str="abcdeabcdeabcdeeee";  
    //统计查找字符的个数
    int count=0;
    char *p=str;
    while(1)
    {
    p=strchr(p,'a');
    if(p==NULL) break;
    count++;
    p++;  
    }
    printf("count=%d\n",count);
    return 0;
}

5.2 strrchr

strrchr 函数是 C 语言标准库中用于在字符串中搜索特定字符的函数，它查找的是字符在字符串中最后一次出现的位置。这个函数的定义在 <string.h> 头文件中，其原型如下：

char *strrchr(const char *s, int c);

函数的参数：

const char *s：要搜索的字符串。
int c：要查找的字符的 ASCII 码。

函数的功能：

strrchr 函数在 s 指向的字符串中搜索 ASCII 码为 c 的最后一个字符。
它从字符串的末尾开始向前搜索，直到找到匹配的字符或到达字符串的开头。

返回值：

如果找到了字符，则 strrchr 返回指向该字符的指针。
如果在字符串中没有找到匹配的字符，则返回 NULL。

注意事项：

strrchr 函数返回最后一次出现的字符的地址。如果字符串中有多个 ASCII 码为 c 的字符，它会返回最后一个匹配字符的地址。

6.atoi/atol/atof字符串转换数值

在 C 语言中，atoi、atol 和 atof 函数用于将字符串转换为数值。这些函数定义在 <stdlib.h> 头文件中。

atoi (ASCII to Integer)：

函数原型：int atoi(const char *str);
功能说明：将字符串 str 转换为整数（int 类型）。
注意事项：atoi 函数会忽略前导空白字符，直到遇到第一个非空白字符。然后，从这个字符开始，取连续的数字字符进行转换，直到遇到非数字字符为止。

atol (ASCII to Long)：

函数原型：long atol(const char *str);
功能说明：与 atoi 类似，但是将字符串 str 转换为长整数（long int 类型）。

atof (ASCII to Float)：

函数原型：double atof(const char *str);
功能说明：将字符串 str 转换为双精度浮点数（double 类型）。
注意事项：atof 也会忽略前导空白字符，并从第一个非空白字符开始转换，包括数字、正负号、小数点，直到遇到非法的浮点数字符为止。

返回值：

对于 atoi 和 atol，如果 str 不能转换为 int 或 long，或者 str 是空字符串，函数将返回 0。
对于 atof，如果 str 不能转换为 double，或者 str 是空字符串，函数将返回 0.0。

使用示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const char *intStr = "123";
    const char *longStr = "1234567890";
    const char *floatStr = "123.45";

    int intValue = atoi(intStr);
    long longValue = atol(longStr);
    double floatValue = atof(floatStr);

    printf("Integer value: %d\n", intValue);
    printf("Long value: %ld\n", longValue);
    printf("Float value: %f\n", floatValue);

    return 0;
}

在这个示例中，atoi 将字符串 “123” 转换为整数 123，atol 将字符串 “1234567890” 转换为长整数 1234567890，而 atof 将字符串 “123.45” 转换为浮点数 123.45。

7. strtok字符串切割函数

strtok 函数是 C 语言标准库中用于分割字符串的函数。它可以根据指定的分隔符集来分割字符串，并在每次调用时返回分割后的下一个子字符串。这个函数的定义在 <string.h> 头文件中，其原型如下：

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

函数的参数：

char *str：要分割的原始字符串。第一次调用 strtok 时，str 应该是指向字符串的指针。后续调用应将 str 设置为 NULL，以继续从上次分割的位置开始分割。
const char *delim：包含所有分隔符的字符串。

函数的功能：

在 str 指向的字符串中，strtok 查找 delim 指向的字符串中任何一个字符的第一次出现。
当找到一个分隔符时，strtok 会将其替换为 \0（空字符），从而结束当前的子字符串。
strtok 记住字符串中的位置，以便在下一次调用时继续分割。

返回值：

找到子字符串：返回指向当前子字符串的指针。
未找到更多子字符串：如果没有更多的子字符串可以返回，strtok 返回 NULL。

注意事项：

如果 str 中有连续的分隔符，strtok 会视它们为单个分隔符，并且只替换第一个分隔符为 \0。
strtok 是不可重入的，因为它使用静态缓冲区来保存字符串的当前位置。在多线程环境中，应使用 strtok_r 函数，它是可重入的版本。

使用示例：

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

int main() {
    char str[] = "Hello, World! Welcome to C programming.";
    const char *delim = " ,!."; // 分隔符为逗号、空格、感叹号和句号
    char *token;

    // 获取第一个子字符串
    token = strtok(str, delim);
    while (token != NULL) {
        printf("%s\n", token);
        // 继续获取其他子字符串
        token = strtok(NULL, delim);
    }

    return 0;
}

在这个示例中，strtok 函数将字符串 “Hello, World! Welcome to C programming.” 分割为 “Hello”、“World”、“Welcome”、“to”、“C” 和 “programming” 这几个子字符串，并依次打印出来。