C语言常见字符函数和字符串函数精讲

news2024/9/24 13:57:33

目录

引言

一、字符函数

1.字符分类函数

2.字符转换函数

二、字符串函数

1.gets、puts

2.strlen

3.strcpy

4.strncpy

5.strcat 

6.strncat

7.strcmp

8.strncmp 

 9.strstr

10.strchr 

11.strtok 

12.strlwr 

13.strupr


引言

在C语言编程中,字符函数和字符串函数是处理文本数据不可或缺的工具。本文将详细介绍这两类函数的定义、功能、使用方法,并通过示例代码帮助读者更好地理解和应用这些函数。

一、字符函数

字符函数通常位于ctype.h头文件中,它们对单个字符进行操作,判断字符的类型或转换字符。

1.字符分类函数

字符分类函数
函数如果参数符合下列条件则返回真
iscntrl控制字符:换页‘\f’,换行'\n',回车‘\r’,制表符'\t',垂直制表符'\v’
isspace空白字符:空格‘ ’,换页‘\f’,换行'\n',回车‘\r’,制表符'\t',垂直制表符'\v'
isdight十进制数字0~9
isxdight十六进制数字,包括所有十进制数字,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~zA~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,包括图形字符和空白字符

使用示例:

这些函数的使⽤⽅法⾮常类似,我们这里就以一个为例,其他的⾮常类似:

int islower ( int c );//判断字符是否为小写字母
//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

写一个代码,将字符串中的小写字母转大写:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "i love China\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i];
		if (islower(c))
			c -= 32;
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

输出:

2.字符转换函数

tolower(int ch);//将大写字母转换为小写。
toupper(int ch);//将小写字母转换为大写。

使用示例:上⾯的代码,我们将⼩写转⼤写,是-32完成的效果,有了转换函数,就可以直接使⽤ tolower函数。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "i love China\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i];
		c=toupper(c);//这里直接使用函数来转换
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

输出:

二、字符串函数

字符串函数通常位于<string.h>头文件中,它们对以null字符结尾的字符串进行操作。

1.gets、puts

gets、puts的头文件为<stdio.h>。其余均为<string.h>。

gets函数原型:

char *gets(char *str);

参数:

str:指向一个字符数组的指针,gets 函数会将读取的字符串存储在这个数组中。

功能:

gets 函数会读取一行输入,直到遇到换行符,然后自动将换行符替换为字符串结束符 \0,并将读取的字符串存储在 str 指向的字符数组中。

puts函数原型:

int puts(const char *str);

参数:

str:指向要输出的以空字符 \0 结尾的字符串的指针。
功能:

puts 函数将 str 指向的字符串输出到标准输出,并在字符串末尾自动添加一个换行符 \n。它不会在字符串中查找或输出任何嵌入的换行符。

返回值:

成功:如果输出成功,puts 返回一个非负值。
失败:如果发生错误,puts 返回 EOF(通常定义为 -1)。

使用示例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[20];
	printf("输入:\n");
	gets(str);
	printf("输出:\n");
	puts(str);
	return 0;
}

 运行结果:

2.strlen

函数原型:

size_t strlen(const char *s);

参数:

s:指向要计算长度的字符串的指针。(必须是一个以空字符'\0'结尾的字符串)

功能:

strlen统计的是从该函数的参数 str 中这个地址开始向后,'\0' 之前字符串中字符的个数。(strlen 函数会⼀直向后找'\0'字符,直到找到为⽌,所以可能存在越界查找)
返回值:

返回一个 size_t 类型的值,表示字符串中的字符数。(不包括空字符'\0')

使用示例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char* str = "Hello World";
	printf("%d", strlen(str));
	return 0;
}

 运行结果:

3.strcpy

函数原型:

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

参数:

dest: 目标字符串的地址,它应该有足够的空间来容纳源字符串和空字符'\0'。
src: 源字符串的地址,源字符串必须要以'\0'结束。

功能:

strcpy 函数将源字符串复制到目标字符串中,并在目标字符串末尾添加空字符'\0'。
返回值:

返回 dest 指针,指向目标字符串的第一个字符。

 使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[20]={0};
    strcpy(dest, src);
    printf("Copied string: %s\n", dest);
    return 0;
}

运行结果:

4.strncpy

strncpy用法类似strcpy函数,不过它指定了要复制的最大字符数,从而可以避免缓冲区溢出的风险。

函数原型:

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

参数:

dest: 目标字符串的地址,它应该有足够的空间来容纳源字符串的一部分和空字符'\0'
src: 源字符串的地址,源字符串必须要以'\0'结束。
n: 要复制的字符数。

功能:

strncpy 函数将源字符串 src 的前 n 个字符复制到目标字符串 dest 中。如果源字符串的长度小于 n,则 dest 中的剩余字符会被填充为空字符'\0'。如果源字符串的长度大于或等于 n,strncpy 只会复制前 n 个字符,而不会复制源字符串中的空字符'\0'。
返回值:

返回 dest 指针,指向目标字符串的第一个字符。

使用示例: 

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[20] = {0};
    // 指定要复制的字符数为5
    strncpy(dest, src,5);
    // 打印结果
    printf("Copied string: %s\n", dest);
    return 0;
}

运行结果:

5.strcat 

函数原型:

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

参数:
dest: 目标字符串的地址,它应该有足够的空间来容纳源字符串和空字符'\0'。
src: 源字符串的地址。

功能:
strcat 函数将源字符串 src 的内容追加到目标字符串 dest 的末尾,直到遇到源字符串中的空字符'\0'为止。然后,它会在目标字符串末尾添加一个空字符'\0',以表示字符串的结束。

返回值:
返回 dest 指针,指向目标字符串的第一个字符。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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;
}

运行结果:

6.strncat

strncat用法类似strcat函数,不过它指定了要拼接的最大字符数,从而可以避免缓冲区溢出的风险。 

 函数原型:

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

参数:
dest:指向目标字符串的指针,该字符串必须足够大,以容纳拼接后的字符串,包括结尾的空字符 \0。
src:指向源字符串的指针,即要追加的字符串。
n:表示从 src 中最多复制多少个字符到 dest 中。
功能:
strncat 函数的功能是将 src 指向的字符串的前 n 个字符(不包括空字符 \0)追加到 dest 指向的字符串的末尾,并在结果字符串的末尾自动添加一个空字符 \0。如果 src 中的字符数少于 n,则 strncat 会复制整个 src 字符串。

返回值:
函数返回一个指向目标字符串 dest 的指针。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	char dest[20] = "Hello, ";
	const char src[] = "World!!!!";
	// 使用strncat函数追加字符串
	strncat(dest, src, 5); // 只追加"World"(5个字符)和空字符
	// 打印结果
	printf("The concatenated string is: '%s'\n", dest);
	return 0;
}

运行结果:

7.strcmp

函数原型:

int strcmp(const char *s1, const char *s2);

参数:
s1: 指向要比较的第一个字符串的指针。
s2: 指向要比较的第二个字符串的指针。
功能:
strcmp 函数比较两个以空字符'\0'结尾的字符串 s1 和 s2。比较是基于字符串中字符的 ASCII 值,逐个字符进行,直到遇到不同的字符或到达字符串的结尾(空字符 '\0')。

返回值:
如果 s1 等于 s2,返回 0。
如果 s1 小于 s2,返回一个小于 0 的值。
如果 s1 大于 s2,返回一个大于 0 的值。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	const char* str1 = "Hello";
	const char* str2 = "World";
	int result = strcmp(str1, str2);
	if (result < 0) {
		printf("'%s' is less than '%s'\n", str1, str2);
	}
	else if (result > 0) {
		printf("'%s' is greater than '%s'\n", str1, str2);
	}
	else {
		printf("'%s' is equal to '%s'\n", str1, str2);
	}
	return 0;
}

 运行结果:

8.strncmp 

 strncmp用法类似strcmp函数,不过它指定了要比较的最大字符数,从而可以避免缓冲区溢出的风险。 

函数原型:

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

参数:
s1: 指向要比较的第一个字符串的指针。
s2: 指向要比较的第二个字符串的指针。
n: 指定比较的字符数。比较将限于 s1 和 s2 的前 n 个字符。
功能:

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n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。

返回值:
如果 s1 和 s2 的前 n 个字符相等,返回 0。
如果在比较完 n 个字符之前,s1 中的某个字符的 ASCII 值小于 s2 中对应位置的字符的 ASCII 值,返回一个小于 0 的值。
如果在比较完 n 个字符之前,s1 中的某个字符的 ASCII 值大于 s2 中对应位置的字符的 ASCII 值,返回一个大于 0 的值。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	const char* str1 = "Hello";
	const char* str2 = "World";
	int result = strncmp(str1, str2,1);//这里只限定比较一位,即H和W比较ASCII码
	if (result < 0) {
		printf("'%s' is less than '%s'\n", str1, str2);
	}
	else if (result > 0) {
		printf("'%s' is greater than '%s'\n", str1, str2);
	}
	else {
		printf("'%s' is equal to '%s'\n", str1, str2);
	}
	return 0;
}

运行结果:

 

 9.strstr

函数原型:

char *strstr(const char *haystack, const char *needle);

参数:
haystack: 指向要搜索的字符串的指针。
needle: 指向要查找的子字符串的指针。
功能:
strstr 函数在字符串 haystack 中查找子字符串 needle 的第一次出现。搜索是不区分大小写的。

返回值:
如果 needle 是 haystack 的一个子字符串,strstr 返回指向 haystack 中 needle 第一次出现的指针。
如果 needle 不是 haystack 的子字符串,strstr 返回 NULL。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	const char* str = "Hello, world!";
	const char* substr = "world";
	char* pos = strstr(str, substr);
	if (pos) {
		printf("Found '%s' in '%s' at position: %ld\n", substr, str, (long)(pos - str));
	}
	else {
		printf("'%s' not found in '%s'\n", substr, str);
	}
	return 0;
}

运行结果: 

 

10.strchr 

函数原型:

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

参数:
s: 指向要搜索的字符串的指针。
c: 要查找的字符的 ASCII 值。
功能:
strchr 函数在字符串 s 中查找指定字符 c 的第一次出现。搜索不包括终止空字符 '\0'。

返回值:
如果找到指定字符,strchr 返回指向该字符的指针。
如果字符串中没有找到指定字符,strchr 返回 NULL。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	const char* str = "Hello, world!";
	char ch = 'o';
	//strchr 返回指向字符串中第一个 'o' 字符的指针
	char* pos = strchr(str, ch);
	if (pos) {
		printf("Found '%c' in '%s' at position: %ld\n", ch, str, (long)(pos - str));
	}
	else {
		printf("'%c' not found in '%s'\n", ch, str);
	}
	return 0;
}

运行结果:

 

11.strtok 

函数原型:

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

参数:
str: 指向要分解的字符串的指针。在第一次调用时,这个指针应该指向要分解的字符串;在后续调用时,这个指针应该设置为 NULL,以便函数继续从上一次停止的位置开始处理。
delim: 指向包含分隔符的字符串。
功能:
strtok 函数用于将字符串 str 分解成一系列的标记(tokens),这些标记由 delim 参数中定义的分隔符分隔。在第一次调用 strtok 时,它会在找到的第一个分隔符处将字符串 str 替换为一个空字符('\0'),并返回指向标记的指针。后续调用 strtok 时,应该将第一个参数设置为 NULL,这样函数就会继续处理同一个字符串,从上一次找到的标记结束的地方开始。

返回值:
成功时,strtok 返回指向下一个标记的指针。
如果没有更多的标记,strtok 返回 NULL。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	char str[] = "This is a sample string";
	const char* delimiters = " ,.";
	char* token;
	// 第一次调用,需要传入要分解的字符串
	token = strtok(str, delimiters);
	while (token != NULL) {
		printf("%s\n", token); // 打印当前标记
		token = strtok(NULL, delimiters); // 后续调用,第一个参数为NULL
	}
	return 0;
}

运行结果:

 

12.strlwr 

函数原型:

char *strlwr(char *str);

参数:
str: 指向要转换为小写的字符串的指针。
功能:
strlwr 函数将字符串 str 中的所有大写字母转换为相应的小写字母,其他字符保持不变。

返回值:
strlwr 函数返回一个指向转换后字符串的指针,即它返回的指针与输入的 str 参数相同。

 使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char str[] = "HELLO WORLD!";
    char* lower_str = strlwr(str);
    printf("%s\n", lower_str);
    return 0;
}

运行结果:

13.strupr

函数原型:

char *strupr(char *str);

参数:
str: 指向要转换为大写的字符串的指针。
功能:
strupr 函数将字符串 str 中的所有小写字母转换为相应的大写字母,其他字符保持不变。

返回值:
strupr 函数返回一个指向转换后字符串的指针,即它返回的指针与输入的 str 参数相同。

使用示例:

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	char str[] = "hello world!";
	char* upper_str = strupr(str);
	printf("%s\n", upper_str);
	return 0;
}

 运行结果:

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