C++ #include ＜cstring＞（详解）

里面有疑问或者不正确的地方可以给我留言。

#include <cstring> 是在 C++ 程序中引入头文件 <cstring> 的语句。这个头文件提供了用于处理 C 风格字符串（即以空字符 '\0' 结尾的字符数组）的函数。

具体来说，<cstring> 定义了一些常用的字符串操作函数，如：

（1）strcpy: 复制字符串。

strcpy 是 cstring 中用于复制 C 风格字符串的函数，它将源字符串的内容复制到目标字符串中，包括末尾的空字符 ('\0')。使用 strcpy 时需要确保目标数组有足够的空间来存放源字符串。

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

destination：目标字符数组，存放复制后的字符串。
source：源字符数组，被复制的字符串。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    // 创建源字符串
    const char source[] = "Hello, World!";
    
    // 创建目标数组，确保大小足够容纳源字符串
    char destination[20];
    
    // 使用 strcpy 复制字符串
    std::strcpy(destination, source);
    
    // 输出结果
    std::cout << "Source: " << source << std::endl;
    std::cout << "Destination: " << destination << std::endl;

    return 0;
}

输出：

Source: Hello, World!
Destination: Hello, World!

注意：

destination 数组必须足够大，以容纳 source 字符串及其末尾的空字符 ('\0')。
如果 destination 的空间不足，strcpy 不会进行检查，可能导致缓冲区溢出等问题。因此，程序员要手动确保内存安全。

（2）strncpy: 复制指定长度的字符串。

strncpy 是 cstring 中的一个函数，用于从源字符串复制指定长度的字符到目标字符串。与 strcpy 不同的是，strncpy 只会复制指定长度的字符，且如果源字符串的长度小于指定长度，则会在目标字符串中填充空字符 ('\0') 以确保长度一致。

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

destination：目标字符数组，存放复制后的字符串。
source：源字符数组，被复制的字符串。
num：要复制的字符数。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    // 创建源字符串
    const char source[] = "Hello, World!";
    
    // 创建目标数组，确保大小足够
    char destination[20];
    
    // 使用 strncpy 复制指定长度的字符串
    std::strncpy(destination, source, 5);
    
    // 手动添加空字符，以确保目标字符串正确结束
    destination[5] = '\0';
    
    // 输出结果
    std::cout << "Source: " << source << std::endl;
    std::cout << "Destination: " << destination << std::endl;

    return 0;
}

输出：

Source: Hello, World!
Destination: Hello

说明：

strncpy(destination, source, 5) 只复制源字符串的前 5 个字符 Hello 到目标数组。
手动添加 destination[5] = '\0'; 是为了确保目标字符串以空字符结尾，否则在输出时可能会导致意外行为。
如果 source 字符串的长度小于 num，则 strncpy 会在目标数组中补充空字符 (\0) 直到复制了 num 个字符。

注意：

strncpy 不会自动添加结尾的空字符 ('\0')，因此需要手动添加。
如果源字符串的长度小于指定的字符数，目标字符串会用空字符填充。

（3）strcmp: 比较两个字符串。

strcmp 是 cstring 中的一个函数，用于按字典序比较两个 C 风格字符串。它比较的是字符串的 ASCII 值，并返回一个整数，表示两个字符串的相对顺序。

str1 和 str2：要比较的两个字符串。
返回值：
- 0：str1 和 str2 相等。
- 正值：str1 大于 str2。
- 负值：str1 小于 str2。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    // 定义两个字符串
    const char str1[] = "apple";
    const char str2[] = "banana";
    
    // 使用 strcmp 比较两个字符串
    int result = std::strcmp(str1, str2);
    
    // 输出比较结果
    if (result == 0) {
        std::cout << "str1 and str2 are equal." << std::endl;
    } else if (result > 0) {
        std::cout << "str1 is greater than str2." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "str1 is less than str2." << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出：

str1 is less than str2.

说明：

在这个例子中，strcmp("apple", "banana") 返回一个负值，因为在字典序（基于 ASCII 值）中，a（ASCII 值为 97）比 b（ASCII 值为 98）小，因此 apple 小于 banana。

`strcmp` 的返回值详解：

如果 strcmp 返回 0，表示两个字符串相等。
如果返回正值，表示 str1 在字典序中比 str2 大。
如果返回负值，表示 str1 在字典序中比 str2 小。

举几个简单例子：

strcmp("apple", "apple") == 0：两个字符串相等。
strcmp("apple", "banana") < 0：apple 小于 banana。
strcmp("banana", "apple") > 0：banana 大于 apple。

（4）strlen: 获取字符串的长度。

strlen 是 cstring 中的一个函数，用于计算 C 风格字符串的长度（不包括结尾的空字符 '\0'）。它返回的是字符串中字符的个数。

size_t strlen(const char* str);

str：要计算长度的字符串。
返回值：字符串的长度（不包括终止的空字符 '\0'）。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    // 定义一个字符串
    const char str[] = "Hello, World!";
    
    // 使用 strlen 计算字符串长度
    size_t length = std::strlen(str);
    
    // 输出字符串长度
    std::cout << "The length of the string \"" << str << "\" is " << length << "." << std::endl;

    return 0;
}

输出：

The length of the string "Hello, World!" is 13.

说明：

在这个例子中，strlen("Hello, World!") 返回 13，因为 "Hello, World!" 中有 13 个字符（不包括字符串末尾的空字符 '\0'）。
strlen 函数遍历字符串直到遇到终止空字符 '\0'，然后返回遍历的字符数。

重要注意事项：

strlen 计算的长度不包括字符串的结束符 '\0'。
如果传递给 strlen 的字符串没有以 '\0' 结尾（即不是合法的 C 风格字符串），它可能导致未定义行为，因为 strlen 函数会继续读取内存，直到找到 '\0'。因此，确保传递的字符串是正确终止的非常重要。

（5）strcat: 拼接字符串。

strcat 是 cstring 中的一个函数，用于将一个 C 风格字符串追加到另一个 C 风格字符串的末尾。它会将源字符串的内容附加到目标字符串的末尾，包括结尾的空字符 '\0'。

语法：

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

destination：目标字符数组，原有内容会被保留，源字符串会被追加到其末尾。
source：要追加的源字符串。
返回值：返回目标字符串 destination 的指针。

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    // 定义目标字符串数组和源字符串
    char destination[50] = "Hello, ";
    const char source[] = "World!";
    
    // 使用 strcat 拼接字符串
    std::strcat(destination, source);
    
    // 输出结果
    std::cout << "Resulting string: " << destination << std::endl;

    return 0;
}

输出：

Resulting string: Hello, World!

在这个例子中，strcat(destination, source) 将 "World!" 追加到 "Hello, " 的末尾。
destination 字符数组在使用 strcat 之前已经分配了足够的空间来容纳拼接后的结果（这里是 50 个字符）。strcat 依赖于目标数组有足够的空间来存储拼接后的字符串，否则可能会导致缓冲区溢出。

注意事项：

确保 destination 数组有足够的空间来存放原有内容加上追加的源字符串，以及结尾的空字符 '\0'。
strcat 不会自动检查目标数组的大小，所以在使用 strcat 时必须手动确保目标数组足够大。否则，可能会导致内存溢出、数据损坏或其他未定义行为。

（6）strchr: 查找字符在字符串中的第一次出现位置。

strchr 是 cstring 中的一个函数，用于在 C 风格字符串中查找指定字符第一次出现的位置。它返回一个指向找到的字符位置的指针。如果字符未找到，则返回 nullptr。

语法：

char* strchr(const char* str, int character);

str：要搜索的字符串。
character：要查找的字符，作为 int 类型传递，通常是 char 类型的值。
返回值：返回一个指向找到的字符位置的指针；如果字符未找到，则返回 nullptr。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    // 定义一个字符串
    const char str[] = "Hello, World!";
    
    // 查找字符 'W' 在字符串中的第一次出现位置
    char* position = std::strchr(str, 'W');
    
    // 输出结果
    if (position != nullptr) {
        std::cout << "Character 'W' found at position: " << (position - str) << std::endl;
        std::cout << "Sub-string starting from 'W': " << position << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Character 'W' not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出：

Character 'W' found at position: 7
Sub-string starting from 'W': World!

说明：

std::strchr(str, 'W') 查找字符 'W' 在字符串 "Hello, World!" 中的位置。函数返回一个指向字符 'W' 的位置的指针。
(position - str) 计算字符 'W' 在字符串中的位置，结果是 7（索引从 0 开始）。
position 指向 "World!"，即从字符 'W' 开始的子字符串。