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C语言字符串相关函数使用示例 strtok_r strstr strtok atoi

通过一个实际小应用,记录C语言中4个字符串操作相关的函数及其用法:

  • strtok_r
  • strstr
  • strtok
  • atoi

问题引出

先贴一段变量定义:

char str[] = "led,100,0,80,15";//一个字符串,第一个逗号前的字符串设定为某个命令,后面的是参数

假设某种应用场景,接收到一串字符串,如上面的str[] = "led,100,0,80,15",以逗号为分割,假设该字符串的第一个字符串led表示一种指令,如打开led,后面的数字表示参数,如不同led的亮度值。

那么,计算机该如何区分得到各个字符串,并且获得对应的数值型参数呢?

下面就介绍C语言中的几种函数来解决这个问题。

函数介绍与示例

strtok_r

首先需要将字符串切分为指令和参数形式,需要用到strtok_r函数。

函数定义:

char *strtok_r(char * __restrict__ _Str, const char * __restrict__ _Delim, char ** __restrict__ __last);
  • 参数:原始字符串,分隔符,切分后剩余的字符串
  • 返回值:切分出的字符串,若没有符合的字符串,则返回一个空指针

注意:该函数是一种破坏性操作,分割处理后原字符串 str 会被改变,变成了切分出的字符串!!!

我们将上面问题中的str作为原始字符串传入,分隔符选用逗号,切分后的保存在上面定义的paras变量中,返回值保存在上面定义的cmd变量中:

char *cmd;//表示命令
char *paras;//表示命令后的参数

cmd = strtok_r(str, ",", &paras);
printf("cmd:%s\r\n", cmd);//获得字符串的第一串字符
printf("paras:%s\r\n", paras);//获取后续字符串

查看测试结果:

cmd:led
paras:100,0,80,15

可以看到成功切分出了我们需要的命令和参数两种字符串。

strstr

对于得到参数指令字符串,我们可能还需要判断该指令是否有效,即计算机之前是否存储了该字符串,可以通过字符串匹配数组中对应字符串的方式来模拟这个测试。需要用到strstr函数,其函数定义为:

char *strstr(const char *_Str,const char *_SubStr);
  • 参数:原始字符串,要查找的子字符串
  • 返回值:子字符串在源字符串中首次出现的地址,无则返回NULL

我们可以先自定义一个用来查询的字符串数组funname[5],然后依次进行匹配比较。

char *funname[5] = {"music", "play", "A_led1", "led2", "led"};//自定义的函数名称列表
char *ret;
int i;
for (i = 0; i < 5;i++)
{
    ret = strstr(funname[i], cmd);
    if(ret!=NULL)
    {
        printf("find cmd in funname[%d]\r\n", i);
        printf("ret:%s\r\n", ret);
        break;
    }
}
if(i==5)
{
    printf("can't find cmd in funname[]");
}

测试结果:

find cmd in funname[2]
ret:led1

这里的cmd字符串是上面切分出的led,此次匹配到了A_led1中包含的led字符,因为测试代码设置了只要查找到匹配就break跳出for循环,所以没有匹配到最后那个完全相同的字符串,所以实际编程时要注意。

实际的使用中,若使用strstr这种方式来匹配字符串,可以将不同的字符串定义的差别大些,这样可以保证正确区分,测试中定义的funname只是为了演示strstr的用法。

strtok

确定了指令字符串的有效性,接下来就要切分后面的参数了,实际上我们还可以继续使用strtok_r方法,不过,我们可以使用另一个类似的函数strtok,它少一个用来保存切分后字符串的参数,其函数定义如下:

char *strtok(char * __restrict__ _Str,const char * __restrict__ _Delim);
  • 参数:原始字符串,分隔符
  • 返回值:切分出的字符串,若没有符合的字符串,则返回一个空指针 注意:该函数第一次使用时,需要传入原始字符串,之后的连续使用,需要传入NULL,实际上第一次操作后,传入的原始字符串已经被改变为了第一次切分的字符串。
char* para[4];
para[0] = strtok(paras, ",");
int j= 1;
while(paras != NULL)
{
    para[j++] = strtok(NULL, ",");
    if(j==4)
        break;
}
printf("para[0]:%s\r\n", para[0]);
printf("para[1]:%s\r\n", para[1]);
printf("para[2]:%s\r\n", para[2]);
printf("para[3]:%s\r\n", para[3]);

运行结果:

para[0]:100
para[1]:0
para[2]:80
para[3]:15

可以看出,后面的参数也被成功分离出。

atoi

上面分离的参数数字是字符串型,实际使用时可能需要其对应的整数形式,我们可以使用atoi函数进行转换:

int atoi(const char *_Str);
  • 参数:数字形式的字符串
  • 返回值:对应的整形数值,若不能转换,返回0
int p1,p2,p3,p4;
p1= atoi(para[0]);
p2= atoi(para[1]);
p3= atoi(para[2]);
p4= atoi(para[3]);
printf("%d,%d,%d,%d\r\n",p1,p2,p3,p4);

测试结果:

100,0,80,15

%d形式的打印也正确,说明转换成功。

另外,可以测试一下atoi的其它使用情况:

//测试不能转化为数字的字符串
printf("atoi(hello): %d\r\n", atoi("hello"));
//测试浮点型字符串
printf("atoi(3.14): %d\r\n", atoi("3.14"));

输出:

atoi(hello): 0
atoi(3.14): 3

可以看出,不能转换的会返回0,浮点型字符串只返回整数部分。

至此,文章开头提出的问题已经解决,下面贴出完整测试代码。

完整测试程序

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

int main()
{
    char *funname[5] = {"music", "play", "A_led1", "led2", "led"};//自定义的函数名称列表
    char str[] = "led,100,0,80,15";//一个字符串,第一个逗号前的字符串设定为某个命令,后面的是参数
    char *cmd;//表示命令
    char *paras;//表示命令后的参数
    printf("str=%s\r\n", str);

    //strtok_r==================================
    /*
    char *strtok_r(char * __restrict__ _Str, const char * __restrict__ _Delim, char ** __restrict__ __last);
    参数:原始字符串,分隔符,切分后剩余的字符串
    返回值:切分掉的字符串
    */
    printf("\r\ntest [strtok_r] --------------------->\r\n");
    cmd = strtok_r(str, ",", &paras);
    printf("cmd:%s\r\n", cmd);//获得字符串的第一串字符
    printf("paras:%s\r\n", paras);//获取后续字符串
    printf("str:%s\r\n",str);//------原str已经被破坏了!!!

    //strstr=====================================
    /*
    char *strstr(const char *_Str,const char *_SubStr);
    参数:原始字符串,要查找的子字符串
    返回值:子字符串在源字符串中首次出现的地址,无则返回NULL
    */
    printf("\r\ntest [strstr] --------------------->\r\n");
    char *ret;
    int i;
    for (i = 0; i < 5;i++)
{
        ret = strstr(funname[i], cmd);
        if(ret!=NULL)
        {
            printf("find cmd in funname[%d]\r\n", i);
            printf("ret:%s\r\n", ret);
            break;
        }
}
    if(i==5)
{
        printf("can't find cmd in funname[]");
}

    //strtok====================================
    /*
    char *strtok(char * __restrict__ _Str,const char * __restrict__ _Delim)
    参数:原始字符串,分隔符
    返回值:切分掉的字符串
    */
    printf("\r\ntest [strtok] --------------------->\r\n");
    char* para[4];
    para[0] = strtok(paras, ",");
    int j= 1;
    while(paras != NULL)
{
        para[j++] = strtok(NULL, ",");
        if(j==4)
            break;
}
    printf("para[0]:%s\r\n", para[0]);
    printf("para[1]:%s\r\n", para[1]);
    printf("para[2]:%s\r\n", para[2]);
    printf("para[3]:%s\r\n", para[3]);

    //字符串转数字================================
    /*
    int atoi(const char *_Str);
    参数:字符串
    返回值:字符串对应的数字值
    */
    printf("\r\ntest [atoi] --------------------->\r\n");
    int p1,p2,p3,p4;
    p1= atoi(para[0]);
    p2= atoi(para[1]);
    p3= atoi(para[2]);
    p4= atoi(para[3]);
    printf("%d,%d,%d,%d\r\n",p1,p2,p3,p4);

    //测试不能转化为数字的字符串
    printf("atoi(hello): %d\r\n", atoi("hello"));

    //测试浮点型字符串
    printf("atoi(3.14): %d\r\n", atoi("3.14"));

    return 0;
}

运行结果:

str=led,100,0,80,15

test [strtok_r] --------------------->
cmd:led
paras:100,0,80,15
str:led

test [strstr] --------------------->
find cmd in funname[2]
ret:led1

test [strtok] --------------------->
para[0]:100
para[1]:0
para[2]:80
para[3]:15

test [atoi] --------------------->
100,0,80,15
atoi(hello): 0
atoi(3.14): 3

本文分享自微信公众号 - 码农爱学习(Coder-love-study),作者:xxpcb

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原始发表时间:2020-07-02

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