C语言字符（串）函数

星辰与你

发布于 2024-10-17 11:32:52

8600

代码可运行

文章被收录于专栏：学习学习

运行总次数：0

代码可运行

感谢观看，希望一下内容对你有所帮助，如果内容对你有作用，可以一键三连加关注，作者也正在学习中，有错误的地方还请指出，感谢！

在我们写代码的过程中呢，经常会遇到一些处理字符和字符串的问题，比如将大小写字母的转换，计算字符串长度等，为了方便操作这些字符和字符串，C语言标准库提供了一些库函数，接下来就学习一下这些字符和字符串函数

一、字符函数

<1>字符分类函数

C语言中有专门对字符进行分类操作的函数，简单来说就是判断一个字符是属于什么类型的，这些函数的使用需要头文件 ctype.h

函数具体如下：

这些函数使用起来非常相似，这里使用一个islower函数，

int islower ( int c );

islower 是能够判断参数c是否为小写字母的；

如果是就返回一个非0的整数，如果不是就返回0。

接下来，具体使用一下：写一个代码，将字符串中的小写字母转换成大写，其他字符不变。l

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main ()
{
 int i = 0;
 char str[] = "Test String.\n";
 char c;
 while (str[i])
 {
 c = str[i];
 if (islower(c)) 
 c -= 32;
 putchar(c);
 i++;
 }
 return 0;
}

<2>字符转换函数

字符串中字母的大小写转换，我们可以像上面那样减去32（字母大小写ASCII值相差32），当然我们也可以使用这里的字符转换函数。

C语言当中提供了2个字符转换函数：

int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 
int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

知道有这样的大小写转换的函数，我们代码就可一这样去写：

#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main ()
{
 int i = 0;
 char str[] = "Test String.\n";
 char c;
 while (str[i])
 {
 c = str[i];
 if (islower(c)) 
 c = toupper(c);
 putchar(c);
 i++;
 }
 return 0;
}

二、字符串函数

要去了解一个函数呢，我们就要先知道这个函数的类型和作用，参数，返回值等。

使用字符串函数，需要包含头文件 string.h

<1>strlen使用与模拟实现

strlen函数是用来求字符串长度的，函数类型：

size_t strlen ( const char * str );

使用注意

字符串是以'\0'为结束标志，strlen在统计字符串长度时，统计的时'\0'之前的字符个数（不包含'\0')
函数参数所指向的字符串必须以'\0'结束
函数的返回值类型是size_t，是无符号的

strlen使用

使用strlen去求字符串长度：

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

strlen模拟实现

为了更好的了解，我们这里自己写一个函数来代替strlen：

//方法一
//计数器⽅式
int my_strlen(const char * str)
{
 int count = 0;
 assert(str);
 while(*str)
 {
 count++;
 str++;
 }
 return count;
}

//方法二
//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
 assert(str);
 if(*str == '\0')
 return 0;
 else
 return 1+my_strlen(str+1);
}

//方法三
//指针-指针的⽅式
int my_strlen(char *s)
{
 assert(str);
 char *p = s;
 while(*p != ‘\0’ )
 p++;
 return p-s;
}

<2>strcpy使用与模拟实现

函数类型：

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

strcpy是字符串拷贝函数，将source所指向的字符串(源字符串)拷贝到destination所指向的字符串(或目标空间)当中去。

使用注意：

源字符串必须以'\0'结束
strcpy在拷贝过程中，会将源字符串中'\0'一起拷贝到目标空间
目标空间必须足够大，确保能够存放源字符串
目标内空间须可以修改
strcpy函数会返回目标空间的起始地址，便于链式访问

strcpy使用

int main() {
	char str1[] = "hello world";
	char str2[50] = { 0 };//目标空间足够大
	strcpy(str2, str1);
	printf(str2);
	return 0;
}

strcpy模拟实现

char* my_strcpy(char *dest, const char*src)
{ 
    char *ret = dest;
    assert(dest != NULL);
    assert(src != NULL); 
    while((*dest++ = *src++))
    {
        ;
    }
    return ret;
}

<3>strcat使用与模拟实现

函数类型：

char* strcat(char* dest,const char* src)

strcat函数是字符串连接，可以将src所指向的字符串内容连接到dest所指向的字符串后面。

返回值：是dest的起始地址

使用注意：

dest和src字符串必须’\0’结束
目标空间必须可修改（前面不能加const并且不能说常量字符串）
dest最后的结束字符’\0’会被覆盖掉，并在连接后的字符串的尾部再增加一个’\0’
dest与src所指的内存空间不能重叠
dest要有足够的空间来容纳要复制的字符串。
字符串不可以连接字符串本身：自己连接自己就会覆盖\0，这样就会死循环

strcat使用：

int main() {
	char str1[50] = "hello ";
	char str2[] = "world";
	char* ret = strcat(str1, str2);
	printf(ret);
	return 0;
}

strcat模拟实现

char *my_strcat(char *dest, const char*src)
{
     char *ret = dest;
     assert(dest != NULL);
     assert(src != NULL);
     while(*dest)
     {
         dest++;
     }
     while((*dest++ = *src++))
     {
         ;
     }
     return ret;
}

<4>strcmp使用与模拟实现

函数类型：

int my_strcmp (const char * str1, const char * str2)

strcmp函数比较两个字符串的大小，使用这个函数就要知道：

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
那么如何判断两个字符串？ ⽐较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。

strcmp使用

int main() {
	char str1[] = "abcdef";
	char str2[] = "abcdef";
	char str3[] = "abc";
	char str4[] = "abddef";
	int ret1 = strcmp(str1, str2);
	int ret2 = strcmp(str1, str3);
	int ret3 = strcmp(str1, str4);
	printf("%d\n%d\n%d", ret1, ret2, ret3);
	return 0;
}

strcmp模拟实现

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

<5>strstr使用与模拟实现

函数类型：

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

strstr函数是在str1指向的字符串中查找str2所指向的字符串

如果能找到就返回字符串str2在str1中第一次出现的位置(地址)

如果没有找到，就返回空指针(NULL)

strstr使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
 char str[] ="This is a simple string";
 char * pch;
 pch = strstr (str,"simple");
 strncpy (pch,"sample",6);
 printf("%s\n", str);
 return 0;
}

strstr模拟实现

char * strstr (const char * str1, const char * str2)
{
 char *cp = (char *) str1;
 char *s1, *s2;
 if ( !*str2 )
 return((char *)str1);
 while (*cp)
 {
 s1 = cp;
 s2 = (char *) str2;
 while ( *s1 && *s2 && !(*s1-*s2) )
 s1++, s2++;
 if (!*s2)
 return(cp);
 cp++;
 }
 return(NULL);
}

<6>strncpy 、strncat 、strncmp

strncpy相比于strcpy,通过观察两个函数类型，可以发现多了一个参数，

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

在使用的过程中

strcpy是将source指向的字符串全部拷贝过去，而strncpy只拷贝num个。

了解了strcpy与strncpy、其实strcat与strncat、strcmp与strncmp其实都只是差了一个size_t的参数，这个参数呢，就决定了函数要操作字符串里字符的个数。

<7>strtok

函数类型：

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

strtok函数是在str字符串中，寻找sep中字符串的内容，找到并将其修改成'\0'并记录位置

使用说明：

sep参数指向一个字符串，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中第一个标识，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，查找下一个标容
如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

函数使用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
 char arr[] = "192.168.6.111";
 char* sep = ".";
 char* str = NULL;
 for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
 {
 printf("%s\n", str);
 }
 return 0;
}

<8>strerror

函数类型：

char * strerror ( int errnum );

strerror 函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。

知识补充：

在不同的系统和C语言标准库的实现中都规定了一些错误码，一般是放在 errno.h 这个头文件中说明的，C语言程序启动的时候就会使用一个全局的变量errno来记录程序的当前错误码，只不过程序启动的时候errno是0，表示没有错误，当我们在使用标准库的函数的时候发生了某种错误，就会将对应的错误码，存放在errno中，而一个错误码的数字是整数很难理解是什么意思，所以每一个错误码都是有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回。

这里输出一下0--10的错误信息

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

这里简单使用一下，会涉及到文件操作方面的知识

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pFile; //定义文件指针变量
	pFile = fopen("unexist.ent", "r"); //以只读的方式打开文件，unexist.ent
	if (pFile == NULL) //文件打开失败，fopen才会返回空指针
		printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno)); //输出错误信息
	return 0;
}

文件打开失败，strerror把参数部分对应的错误信息的地址返回，printf输出错误信息。

在这里也可以使用perror函数来输出错误信息，作用直接输出错误信息

所以代码也可以这样写

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main ()
{
 FILE * pFile;
 pFile = fopen ("unexist.ent","r");
 if (pFile == NULL)
 perror("Error opening file unexist.ent");
 return 0;
}