C语言——字符函数、字符串函数和内存函数

news2025/2/6 5:52:21

目录

1.字符分类函数

2.字符转换函数 

3.字符串函数

3.1strlen 函数

3.1.1 strlen函数的模拟实现

3.1.1.1第一种方法：计算器方法

3.1.1.2 第二种方法：指针-指针

3.1.1.3 第三种方法：递归

3.2 strcpy 函数

3.2.1 strcpy函数的模拟实现

3.3 strcat 函数

3.3.1 strcat 函数的模拟实现

3.4 strcmp 函数

3.4.1 strcmp 函数的模拟实现

3.5 strncpy 函数

3.6 strncat 函数

3.7 strncmp 函数

 ​编辑

3.8 strtok 函数

 3.9 strstr 函数

 3.9.1 strstr 函数的模拟实现

3.10 strerror 函数

 3.10.1 strerror 和 perror

4.内存函数 

4.1 memcpy 函数 

4.1.1 memcpy 函数的模拟实现

4.2 memmove 函数

4.2.1 memmove 函数的模拟实现

4.3 memset 函数

 4.4 memcmp 函数

1.字符分类函数

C语言中有专门做字符分类的，也就是一个字符是属于什么类型的字符的，包含的头文件是 ctype.h，以下是一些常见的函数。

来自网页：cplusplus.com - The C++ Resources Network 

 具体的应用方法，我们可以通过上面所给到的网页进行探索，此处省略。

2.字符转换函数 

 C语言中提供了两个字符转换函数：

1    int tolower( int c );//将大写字母转换为小写字母
2    int toupper( int c );//将小写字母转换为大写字母

两个函数就比较简便得实现了大小写字母之间的转换。头文件是ctype.h

3.字符串函数

字符串相关函数的头文件均为 string.h

3.1strlen 函数

 strlen 统计的‘\0’之前的字符个数，且不包含' \0 '。

注意：当不包含' \0 '时，strlen 所求出的结果就可能出错。

下面给出一段代码：

int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
	{
		printf(">\n");
	}
	else
	{
		printf("<=\n");
	}
	return 0;
}

根据运行结果，我们要注意的一点是，strlen是size_t 类型的。 

3.1.1 strlen函数的模拟实现

3.1.1.1第一种方法：计算器方法
size_t  my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	int count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	size_t len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}
3.1.1.2 第二种方法：指针-指针
size_t  my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	const char* start = str;
	while (*str != '\0')
	{
		str++;
	}
	return str - start;
}

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	size_t len = my_strlen(arr);
	printf("%zd\n", len);
	return 0;
}
3.1.1.3 第三种方法：递归
size_t  my_strlen(const char* str)
{
	if (*str != '\0')
	{
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	size_t len = my_strlen(arr);
	printf("%zd\n", len);
	return 0;
}

函数递归的方法最重要的是作图，理清思路。

这里有一篇关于函数递归的文章，想要更深了解，可以点击下面的链接——

C语言——函数递归-CSDN博客

3.2 strcpy 函数

拷贝时，将' \0 ' 也拷贝到目标数组中。目标字符串的空间要足够大。

使用示例：

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

3.2.1 strcpy函数的模拟实现

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* str = dest;
	while (*src != '\0')
	{
		*dest = *src;
		src++;
		dest++;
	}
	*dest = *src;
	return str;
}

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

 改进一下代码：

//*dest = *src;
//src++;
//dest++;
//上述三行代码可以写成*dest++ = *src++;
//所以，总的可以改成
while( *dest++ = *src++ )
{
    ;
}

3.3 strcat 函数

应用示例：

int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = " world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

 需要注意的是：目标空间需要足够大

目标空间出现' \0 '之后，就在后面开始连接字符串。

3.3.1 strcat 函数的模拟实现

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* str = dest;
	assert(dest && src);
	while (*dest != '\0')
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *src++)
		;
	return str;
}

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

接下来区别几个易错点：

0   ——数字0
'0' ——数字字符0，ASCII的值是48
'\0'——\ddd 
      \0的ASCII值为0
NULL——0（表示空）

3.4 strcmp 函数

strcmp 是用来比较两个字符串

注意比较的不是两个字符串的长度，而是对应位置的大小

 使用示例：

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abq";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

相关返回值如下所示：

只是在VS平台中，有默认的固定值。

3.4.1 strcmp 函数的模拟实现

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abq";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

3.5 strncpy 函数

而strcpy为：

 

不同点就在于strncpy中多了一个参数num，这就起到了限制的作用。 

使用示例：

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[20] = { 0 };
	strncpy(arr2, arr1, 3);
	return 0;
}

3.6 strncat 函数

strcat为：

 

使用示例：

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[20] = "xxxxxxxx";
	strncat(arr1, arr2, 3);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

 运行结果为：

3.7 strncmp 函数

 

strcmp为：

 

使用示例;

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[20] = "abcq";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 3);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

3.8 strtok 函数

以下是官网上对于这一函数的解释： 

你可能没看懂，没关系，我也没看懂，最重要的是我们应该会运用这个函数，而不是用复杂的语言来解释一个本身没有那么复杂的问题。 

简单应用：

int main()
{
	char arr[] = "shumeng@163.com";
	char buf[100] = { 0 };
	strcpy(buf, arr);
	char* sep = "@ .";
	char* ret = strtok(buf, sep);
	printf("%s\n", ret);
	ret = strtok(NULL, sep);
	printf("%s\n", ret);
	ret = strtok(NULL, sep);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

该代码有缺陷，改进如下：

int main()
{
	char arr[] = "shumeng@163.com";
	char buf[100] = { 0 };
	strcpy(buf, arr);
	char* sep = "@ .";
	char* ret = NULL;
	for (ret = strtok(buf, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	return 0;
}

这样就简化了代码，运行结果为：

 3.9 strstr 函数

功能：

在str1中找str2这个字符串第一次出现的位置——

如果找到了，就返回这个字符串第一次出现的起始地址；

如果没找到，就返回NULL；

使用示例：

int main()
{
	char arr[] = "abcdefabcdef";
	char* p = "efab";
	printf("%s\n", strstr(arr, p));
	return 0;
}

 运行结果为：

 3.9.1 strstr 函数的模拟实现

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	const char* s1 = str1;
	const char* s2 = str2;
	const char* cur = str1;

	if (*str2 == '\0')
		return str1;
	while (*cur)
	{
		s1 = cur;
		s2 = str2;
		while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return cur;
		cur++;
	}
}

int main()
{
	char arr[] = "abcdefabcdef";
	char* p = "efab";
	printf("%s\n", my_strstr(arr, p));
	return 0;
}

3.10 strerror 函数

 

使用示例：

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
		printf("%d : %s\n", i, strerror(i));
	return 0;
}

 运行结果为：

应用举例：在文件中，打开文件时，要先判断文件本身是否存在。

如：

#include<errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开文件失败，原因为：%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	return 0;
}

 运行结果为：

 3.10.1 strerror 和 perror

strerror—— 将错误码对应的错误信息的字符串的起始地址返回

perror  —— 将errno中错误码对应的信息打印出来

例如：

#include<errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开文件失败，原因为：%s\n", strerror(errno));
		perror("打开文件失败，原因为");
		return 1;
	}
	return 0;
}

 运行结果为：

4.内存函数 

4.1 memcpy 函数 

数据类型不确定，因此类型均为void

例如：

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	//将arr1中的3 4 5 6 7 拷贝到arr2中
	memcpy(arr2, arr1 + 2, 20);//其中的20表示的是字节数
	return 0;
}

4.1.1 memcpy 函数的模拟实现

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	int i = 0;
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	//将arr1中的3 4 5 6 7 拷贝到arr2中
	my_memcpy(arr2, arr1 + 2, 20);//其中的20表示的是字节数
	return 0;
}

需要注意的是，使用该函数时，当dest 和 src 中有重叠时，结果是未知的。

4.2 memmove 函数

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
	return 0;
}

 因此，我们从上述中可以看出，memmove 可以实现重叠情况。

4.2.1 memmove 函数的模拟实现


void* my_memove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	//从后往前拷贝
    void* ret = dest;
    assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	//从前向后拷贝
	else
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
    return ret;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
	return 0;
}

4.3 memset 函数

int main()
{
	char arr[] = "hello world!";
	memset(arr + 6, 'x', 5);//这里的5是字节数
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

 4.4 memcmp 函数

使用示例：

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 1,2,3,6,5 };
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 12);//12表示的是字节数
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

常见的函数就说到这里。

声明：本文大部分图片内容来源于cplusplus.com - The C++ Resources Network 中的内容

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