【C语言】字符串函数

news2024/11/22 23:56:53

文章目录

  • 一、求字符串长度
    • strlen
      • 例子
      • 模拟实现
  • 二、长度不受限制的字符串函数
    • strcpy
      • 例子
      • 模拟实现
    • strcat
      • 例子
      • 模拟实现
    • strcmp
      • 例子
      • 模拟实现
  • 三、长度受限制的字符串函数
    • strncpy
      • 例子
    • strncat
      • 例子
    • strncmp
      • 例子
  • 四、字符串查找
    • strstr
      • 例子
      • 模拟实现
    • strtok
      • 例子
  • 五、错误信息报告
    • strerror
      • 例子
  • 六、字符分类函数
  • 七、内存操作函数
    • memcpy
      • 例子
      • 模拟实现
    • memmove
      • 例子
      • 模拟实现
    • memcmp
      • 例子

一、求字符串长度

strlen

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  • 功能：获取字符串长度
  • 参数：c字符串（str）
  • 返回值：字符串长度（无符号整形size_t）
  • 字符串将 ‘\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’ )。

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	printf("%d\n", strlen(str1));
	printf("%d\n", strlen(str2));
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf("str2>str1\n");
	}
	else
	{
		printf("srt1>str2\n");
	}
	return 0;
}

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模拟实现

  1. 计数器方式
int my_strlen(char* str)
{
	int len = 0;
	while (*str)
	{
		str++;
		len++;
	}
	return len;
}
  1. 不创建临时变量
int my_strlen(const char* str)
{
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen(str + 1);
}
  1. 指针-指针
int my_strlen(char* s)
{
	char* p = s;
	while (*p!='\0')
	{
		p++;
	}
	return p - s;
}

二、长度不受限制的字符串函数

strcpy

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  • 功能：复制字符串
  • 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）
  • 返回值：目的字符串
  • 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
  • 目标空间必须可变

例子

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

int main()
{
	char str1[] = "Sample string";
	char str2[40];
	char str3[40];
	strcpy(str2, str1);
	strcpy(str3, "copy successful");
	printf("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n", str1, str2, str3);
	return 0;
}

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模拟实现

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	//assert需要加入头文件assert.h
	assert(src != NULL);
	assert(dest != NULL);
	while (*dest++=*src++)
	{
	}
	return ret;
}

strcat

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  • 功能：连接字符串
  • 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）
  • 返回值：目的字符串
  • 将源字符串的副本追加到目标字符串。目标中的终止空字符被源的第一个字符覆盖，并且在目标中由两者串联形成的新字符串的末尾包含一个空字符。
  • 目的地和来源不得重叠。

例子

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

int main ()
{
  char str[80];
  strcpy (str,"these ");
  strcat (str,"strings ");
  strcat (str,"are ");
  strcat (str,"concatenated.");
  puts (str);
  return 0;
}

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模拟实现

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	//assert需要加入头文件assert.h
	assert(dest);
	assert(src);
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *src++)
	{

	}
	return ret;
}

strcmp

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  • 功能：比较两个字符串
  • 参数：要比较的字符串1（str1）要比较的字符串2（str2）
  • 返回值：
返回值表明
<0第一个不匹配的字符在 PTR1 中的值低于 PTR2 中的值
0两个字符串的内容相等
>0第一个不匹配的字符在 PTR1 中的值大于在 PTR2 中的值
  • 此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续下一对，直到字符不同或达到终止空字符

例子

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

int main()
{
	int ret = strcmp("bbq", "bcq");
	if (ret > 0)
		printf(">\n");

	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

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模拟实现

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
			return 0;
		str1++;
		str2++;
	}
	return (*str1 - *str2);
}

三、长度受限制的字符串函数

strncpy

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  • 功能：从字符串中复制字符
  • 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）要从源中复制的最大字符数（num）
  • 返回值：目的字符串
  • 拷贝num个字符从源字符串到目标空间
  • 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个
  • 如果源长度超过 num，则不会在目标末尾隐式附加空字符。因此，在这种情况下，不应将目标视为以空结尾的 C 字符串（这样读取它会溢出）
  • 目的地和来源不得重叠

例子

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

int main()
{
	char str1[] = "To be or not to be";
	char str2[40];
	char str3[40];

	strncpy(str2, str1, sizeof(str2));

	strncpy(str3, str2, 5);
	str3[5] = '\0';   

	puts(str1);
	puts(str2);
	puts(str3);

	return 0;
}

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strncat

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  • 功能：从字符串追加字符
  • 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）要追加的最大字符数（num）
  • 返回值：目的字符串
  • 将源的第一个数字字符追加到目标，外加一个终止空字符
  • 如果源中 C 字符串的长度小于 num，则仅复制终止空字符之前的内容
  • 目标空间必须足够大以包含串联的结果字符串，包括其他 null 字符

例子

#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;
}

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strncmp

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  • 功能：比较两个字符串的字符
  • 参数：要比较的字符串1（str1）要比较的字符串2（str2）要比较i的最大字符数（num）
  • 返回值：
返回值表明
<0不匹配的第一个字符在 str1 中的值低于 str2 中的值
0两个字符串的内容相等
>0第一个不匹配的字符在 str1 中的值大于在 str2 中的值
  • 将 C 字符串 str1 的字符数与 C 字符串 str2 的字符数进行比较
  • 此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续使用以下对，直到字符不同，直到达到终止的空字符，或者直到两个字符串中的 num 字符匹配，以先发生者为准

例子

#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;
}

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四、字符串查找

strstr

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  • 功能：查找子字符串
  • 参数：要扫描的字符串（str1）包含要匹配的字符序列的字符串（str2）
  • 返回值：指向 str1 中指定的整个字符序列在 str2 中首次出现的指针，如果序列在 str1 中不存在，则为 null 指针

例子

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

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

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模拟实现

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
    char* cp=str1;
    char* s1=str1;
    char* s2=str2;
    if (*str2 == '\0')
        return str1;
    while (*cp)
    {
        s1 = cp;
        s2 = str2;
        while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2)
        {
            s1++;
            s2++;
        }
        if (*s2 == '\0')
            return cp;
        cp++;
    }
    return NULL;
}

strtok

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  • 功能：将字符串拆分为标记
  • 参数：要截断的c字符串（str）包含分割字符的c字符串（delimiters）
  • 返回值：如果找到令牌，则指向令牌开头的指针，否则为空指针。当在正在扫描的字符串中到达字符串的末尾（即空字符）时，始终返回空指针
  • 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

例子

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

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;
}

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五、错误信息报告

strerror

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  • 功能：获取指向错误消息字符串的指针
  • 参数：错误号（errnum）
  • 返回值：指向描述错误错误的字符串的指针
  • 解释 errnum 的值，生成一个字符串，其中包含描述错误条件的消息，就像由库的函数设置为 errno 一样

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d: %s\n", i, strerror(i));
	}
	return 0;
}

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六、字符分类函数

函数如果他的参数符合下列条件就返回真
iscntrl任何控制字符
isspace空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行’\n’，回车‘\r’，制表符’\t’或者垂直制表符’\v’
isdigit十进制数字 0~9
isxdigit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~ z或A~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）
sgraph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

七、内存操作函数

memcpy

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  • 功能：复制内存块
  • 参数：指向目标数组的指针（destinatiom）指向要复制的数据源的指针（source）要复制的字节数（num）
  • 返回值：返回目标
  • 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置
  • 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来
  • 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的

例子

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

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	//将arr1中的内容，拷贝到arr2中
	memcpy(arr2, arr1, 40);    
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}

	return 0;
}

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模拟实现

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

memmove

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  • 功能：移动内存块
  • 参数：指向目标数组的指针（destinatiom）指向要复制的数据源的指针（source）要复制的字节数（num）
  • 返回值：返回目标
  • 将字节数的值从源指向的位置复制到目标指向的内存块。复制就像使用了中间缓冲区一样，允许目标和源重叠
  • 该函数不检查源中的任何终止空字符 - 它总是准确地复制字节数

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "memmove can be very useful......";
	memmove(str + 20, str + 15, 11);
	puts(str);
	return 0;
}

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模拟实现

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	return ret;
}

memcmp

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  • 功能：比较两个内存块
  • 参数：指向内存块的指针1（str1）指向内存块的指针2（str2）要比较的字节数（num）
  • 返回值：
返回值表明
<0两个内存块中不匹配的第一个字节在 PTR1 中的值低于 PTR2 中的值
0两个内存块的内容相等
>0两个内存块中不匹配的第一个字节在 PTR1 中的值大于在 PTR2 中的值
  • 与 strcmp 不同，该函数在找到空字符后不会停止比较

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,1,4,5,6 };
	int arr2[] = { 1,2,33 };
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 10);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

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