【C语言】字符串函数详细讲解

文章目录

前言
求字符串长度（strlen）
- strlen的声明和使用
- strlen模拟实现
字符串拷贝（strcpy）
- strcpy的声明和使用
- strcpy模拟实现
字符串追加函数（strcat）
- strcat的声明和使用
- strcat模拟实现
字符串比较函数（strcmp）
- strcmp的声明和使用
- strcmp模拟实现
strncpy
- strncpy的声明和使用
strncat
- strncat的声明和使用
strncmp
- strncmp的声明和使用
字符串查找函数（strstr）
- strstr的声明和使用
- strstr模拟实现
字符串分隔函数（strtok）
- strtok的声明和使用
最后

前言

本片来深入讲解C语言中经常使用的字符串函数，使用字符串函数时都要包含头文件<string.h>。

求字符串长度（strlen）

strlen的声明和使用

size_t  strlen  ( const char * str )

使用strlen注意点：

字符串已经 ‘\0’ 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 ‘\0’ 前面出现的字符个数（不包含 ‘\0’ )
参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
注意函数的返回值为size_t，是无符号的（易错）
请看下面代码，输出的结果是什么？

int main()
{
	char arr1[] = { "abc" };
	char arr2[] = { "abcde"};
	if (strlen(arr1) - strlen(arr2)>0)
	{
		printf("arr1>arr2\n");//执行
	}
	else
		printf("arr1<=arr2\n");
	return 0;
}

本题看似简单其实不认真就会出错，认为会输出arr1<=arr2,但答案是arr1>arr2。
因为strlen返回值为size_t无符号整形，两个无符号整形相减得到的结果是无符号整形，arr1的长度为3减去arr2的长度5结果为-2，但-2为无符号整数，计算机会把它认为是一个很大的正数，所以输出前者。
所以在使用strlen时要注意strlen的返回值为无符号整形。

strlen模拟实现

主函数

int main()
{
	char arr[] = { "abcdef" };
	// 计算
	int ret = my_strlen(arr);
	//输出
	printf("%d ", ret);
	return 0;
}

my_strlen实现代码
迭代实现

size_t my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	int count = 0;
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

str字符串只是计算大小，而不用修改值，所以用const修饰char *指针，只能访问内容，而不能修改。
assert断言，用于判断指针不为空。
希望读者们写代码时也能这样写，增强代码的健壮性，对后续检查代码有帮助。
递归实现

size_t my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	if (*str)
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	else
		return 0;
}

指针 - 指针实现

size_t my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	const char* p = str;
	while (*p)
	{
		p++;
	}
	return p - str;
}

字符串拷贝（strcpy）

strcpy的声明和使用

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

使用strcpy注意点：

源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间。
目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
目标空间内容必须可变。

strcpy模拟实现

char* my_strcpy(char* destination, const char* source)
	{
	char* ret = destination;
	while (*destination = *source)
	{
		destination++;
		source++;
	}
	return ret;
	}

字符串追加函数（strcat）

strcat的声明和使用

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

源字符串必须以 ‘\0’ 结尾。
目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
目标空间必须可修改。

注意：
字符串自己给自己追加会有问题.

<font size= face=‘正楷’ color=green>source的内容会覆盖掉destination的内容，导致字符串没有结束标志，会死循环下去，所以最好不要字符串自己追加。

strcat模拟实现

//strcat模拟实现
char* my_strcat(char* des, const char* sour)
{
	char* ret = des;
	//参数不能为空
	assert(des && sour);
	//找到des的\0
	while (*des++);
	des--;
	//循环赋值
	while (*des++ =*sour++);
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = { " bit"};
	char arr[20] = {"hello"};
	char *ret=my_strcat(arr, arr1);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

字符串比较函数（strcmp）

strcmp的声明和使用

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

规定

第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字。
第一个字符串等于第二个字符串，则返回0。
第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字。

怎么判断两个字符串的大小呢？
按顺序比较两个字符串的内容，如果相等就比较下一个字符，如果两个字符不相等就比较两个字符的ACLL码值，按标准返回值。

strcmp模拟实现

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
		while (*str1 == *str2 && *str1!='\0')
		{
			str1++;
			str2++;
		}
		if (*str1 > *str2)
		{
			return 1;
		}
		if (*str1 < *str2)
		{
			return -1;
		}
		return 0;
}
int main()
{
	char arr1[] = { "abc" };
	char arr2[] = { "abc" };
    int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

前面学习的字符串函数都是没有限制长度的，在使用时不注意就会有越界的风险，所以下面学习一下相对比较安全的函数，增加了限制长度的字符串函数。

strncpy

strncpy的声明和使用

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

拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
当源字符串的长度大于num的大小时，num是多少拷贝多少，当源字符串的长度小于num的大小时，拷贝完源字符串后，在后面添加 ’ \0 '直到拷贝数量等于num时停止。

strncat

strncat的声明和使用

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

在目标字符串后追加num个字符，最后增加 ’ \0 '。
当源字符串长度小于num的大小时，则仅复制终止 null 字符之前的内容。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
 char str1[20];
 char str2[20];
 strcpy (str1,"To be ");
 strcpy (str2,"or not to be");
 strncat (str1, str2, 6);
 puts (str1);
 return 0;
}

strncmp

strncmp的声明和使用

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
  char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
  int n;
  puts ("Looking for R2 astromech droids...");
  for (n=0 ; n<3 ; n++)
  if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0)
 {
    printf ("found %s\n",str[n]);
 }
  return 0;
}

字符串查找函数（strstr）

strstr的声明和使用

const char * strstr ( const char * str1, const char * str2 );

返回指向 str1 中第一次出现的 str2 的指针，如果 str2 不是 str1 的一部分，则返回 null 指针。
匹配过程不包括终止 null 字符，但会在此处停止。

int main()
{
	char str[] = "This is a simple string"; 
	char* pch;
	pch = strstr(str, "simple");
	strncpy(pch, "sample", 6);
	puts(str);
	return 0;
}

strstr模拟实现

//strstr模拟实现
const char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	//向后查找字符串str1
	const char* p1 = str1;
	//向后查找字符串str2
	const char* p2 = str2;
	//标记str1查找的位置
	const char* cp = str1;
	while (*cp)
	{
		p1 = cp;
		while (*p1 == *p2 && *p2)
		{
			p1++;
			p2++;
		}
		if (*p2 == '\0')
		{
			return cp;
		}
		p2 = str2;
		cp++;
	}
	return cp;
}
int main()
{
	char str[] = "abbbbcde";
	char* pch;
	pch = my_strstr(str, "bbc");
	puts(pch);
	return 0;
}

字符串分隔函数（strtok）

strtok的声明和使用

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

sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \0 结尾，返回一个指向这个标记的指针。（注：strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。）
strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置。
strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

int main ()
{
  char str[] ="- This, a sample string.";
  char * pch;
  printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);
  pch = strtok (str," ,.-");
  while (pch != NULL)
 {
    printf ("%s\n",pch);
    pch = strtok (NULL, " ,.-");
 }
  return 0;
}