字符函数和字符串函数（一）

25遇见

发布于 2025-11-05 12:43:22

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一、字符分类函数

C语言中有一系列的函数是专门做字符分类的，也就是一个字符是属于什么类型的字符。

这些函数的使用都需要包含一个头文件：ctype.h

这些函数的使用方法非常类似，在这里讲解islower：

islower是能够判断参数部分的c是否是小写字母。通过返回值来说明是否是小写字母，若是小写字母，返回非0整数；若不是小写字母，返回0。

练习：写一个代码，将字符串中的小写字母转为大写，其他字符不变。

代码1：

#include<stdio.h>
int main()
{
	char arr[] = "I Am a Student";
	int i = 0;
	while (arr[i] != '\0')
	{
		if (arr[i] >= 'a' && arr[i] <= 'z')
		{
			arr[i] -= 32;
		}
		i++;
	}
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

代码2：使用islower函数

#include<stdio.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	char arr[] = "I Am a Student";
	int i = 0;
	while (arr[i] != '\0')
	{
		if (islower(arr[i]))
		{
			arr[i] -= 32;
		}
		i++;
	}
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

其它函数类似使用。

二、字符转换函数

C语言提供了两个字符转换函数：

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

#include<stdio.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	printf("%c\n", tolower('A'));
	printf("%c\n", toupper('a'));
	return 0;
}

上面的代码将小写转为大写，是-=32完成的效果，有了转换函数，就可以直接使用toupper函数。

#include<stdio.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	char arr[] = "I Am a Student";
	int i = 0;
	while (arr[i] != '\0')
	{
		if (islower(arr[i]))
		{
			arr[i] = toupper(arr[i]);
		}
		i++;
	}
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

三、strlen的使用和模拟实现

1.strlen函数

1.strlen求的是字符串的长度，字符串以'\0'作为结束标志，返回的是字符串中'\0'前面的字符个数（不包含'\0'）。 2.参数指向的字符串必须是以'\0'结束。 3.注意函数的返回值是size_t，是无符号的（易错） 4.strlen的使用需要包含头文件string.h

//注意函数的返回值是size_t，是无符号的
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	const char* str1 = "abc";
	const char* str2 = "abcdef";
	if (strlen(str1) - strlen(str2) > 0)
	{
		printf(">\n");
	}
	else
	{
		printf("<=\n");
	}
	return 0;
}

运行结果：>，因为size_t是无符号的，所以结果不会是负数。

若强制类型转换为int，结果为负数：

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

运行结果：<=

2.strlen的模拟实现

方式1：计数器方式

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(str);
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int len = my_strlen("abcdef");
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

方式2：指针减指针

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int my_strlen(char* str)
{
	char* start = str;
	while (*str != '\0')
		str++;
	return str - start;
}
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

方式3：递归方式——不创建临时变量

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
size_t my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen(str + 1);
}
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	size_t len = my_strlen(arr);
	printf("%zd\n", len);
	return 0;
}

四、strcpy的使用和模拟实现

1.strcpy函数

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[30] = { 0 };
	strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", arr2);
	return 0;
}

1.源字符串必须以'\0'结束。 2.会将源字符串中的'\0'拷贝到目标空间。 3.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。 4.目标空间必须被修改。 5.需要包含头文件string.h。

2.strcpy的模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
void my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	assert(src!= NULL);
	assert(dest != NULL);
	//拷贝\0之前的内容
	while (*src != '\0')
	{
		*dest = *src;
		dest++;
		src++;
	}
	*dest = *src;//拷贝\0
}
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
	my_strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", arr2);
	return 0;
}

优化：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	assert(src!= NULL);
	assert(dest != NULL);
	char* ret = dest;
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
	my_strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", arr2);
	return 0;
}

五、strcat的使用和模拟实现

1.strcat函数

strcat函数是用来连接字符串的。

1.源字符串必须以'\0'结束。 2.目标字符串中也得有\0，否则没办法知道从哪里追加。 3.目标空间必须足够大，能容纳下源字符串的内容。 4.目标空间必须可修改。 5.需要包含头文件string.h。 6.不能实现自己对自己的追加。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

2.strcat的模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	//1.找到目标空间的\0
	while (*dest != '\0')
		dest++;
	//2.拷贝
	while (*dest++ = *src++)
		;
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[] = "world";
	char* s = my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", s);
	return 0;
}

六、strcmp的使用和模拟实现

1.strcmp函数

如何判断两个字符串：比较两个字符串中对应位置上字符的ASCII码值。标准规定： 1.第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字 2.第一个字符串等于第二个字符串，则返回0 3.第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "abq";
	char arr2[] = "abcdef";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

2.strcmp的模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
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;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abq";
	char arr2[] = "abcdef";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}