【进阶C语言】字符函数和字符串函数(万文详解)
前言
C语言中对字符和字符串的处理很是频繁,但是C语言本身是没有字符串类型的,字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。
字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数.
今天将带来C语言函数的使用介绍
分为三部分供大家理解
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字符函数和字符串函数
- 前言
- 1. 第一部分函数介绍
-
- 1.1 strlen
- 1.2 strcpy
- 1.3 strcat
- 1.4 strcmp
- 2. 第二部分函数介绍
-
- 2.1 strncpy
- 2.2 strncat
- 2.3 strncmp
- 3. 第三部分函数介绍
-
- 3.1 strstr
- 3.2 strtok
- 3.3 strerror
1. 第一部分函数介绍
1.1 strlen
size_t strlen ( const char * str );
- 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 )
- 学会strlen函数的模拟实现
注:
//strlen函数的返回类型是size_t - 无符号整型
int main()
{if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0){printf(">\\n");}else{printf("<=\\n");}return 0;
}
结果是">",因为strlen函数的返回类型是size_t - 无符号整型
strlen函数的模拟实现
1.计数器版本:
#include <assert.h>
//1. 计数器
int my_strlen(const char* str)
{int count = 0;assert(str);//断言保证代码有效性while (*str != '\\0'){count++;str++;}return count;
}
2.递归版本:
//2. 递归
//如果题目要求不创建临时变量,求字符串长度时,用递归
int my_strlen(const char* str)
{if (*str != '\\0')return 1 + my_strlen(str + 1);elsereturn 0;
}
3.指针-指针版本:
//3. 指针-指针
int my_strlen(char * str)
{char* start = str;while (*str != '\\0')str++;return str - start;//指针-指针得到的是元素个数
}int main()
{int len = my_strlen("abcdef");printf("%d\\n", len);return 0;
}
1.2 strcpy
char* strcpy(char * destination, const char * source );
- Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including theterminating null character (and stopping at that point).
- 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。
- 学会模拟实现。
分析错误:
int main()
{//这也是一样错的示范- 目标空间必须可以修改char* p = "abcdefghi";char arr2[20] = "hehe";strcpy(p, arr2);printf("%s\\n", p);//这是一个错误的示范 - 目标空间必须足够大char arr1[20] = "abcdefghi";//char arr2[3] = "";//3strcpy(arr2, arr1);printf("%s\\n", arr2);char arr1[] = "qwertyuiop";char arr2[20] = arr1;//errchar arr2[20] = { 0 };arr2 = arr1;//errreturn 0;
}
strcpy函数的模拟实现
#include <assert.h>//回的是目标空间的起始地址
char* my_strcpy(char* dest, const char*src)//目的地发生变化,源头是不需要被改变的,所以使用时源头加一个const会好些
{char* ret = dest;assert(dest && src);while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}int main()
{char arr1[] = "hehe";char arr2[20] = { 0 };//my_strcpy(arr2, arr1);//printf("%s\\n", arr2);printf("%s\\n", my_strcpy(arr2, arr1));return 0;
}
1.3 strcat
char * strcat ( char * destination, const char * source );
- Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null characterin destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is includedat the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.
- 源字符串必须以 ‘\\0’ 结束。
- 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。
- 字符串自己给自己追加,如何?
#include <string.h>int main()
{char arr1[20] = "hello \\0xxxxxxxxx";char arr2[] = "world";//追加 目标空间必须要有\\0//通过监视,word后面的\\0也会覆盖过去strcat(arr1, arr2);printf("%s\\n", arr1);return 0;
}
strcat函数的模拟实现
#include <string.h>
char* my_strcat(char* dest, const char*src)
{assert(dest && src);char* ret = dest;//找目标空间中的\\0while (*dest != '\\0'){dest++;}//拷贝while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}int main()
{char arr1[20] = "hello ";char arr2[] = "world";//追加my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\\n", arr1);return 0;
}
字符串自己给自己追加,如何?
#include <string.h>
char* my_strcat(char* dest, const char*src)
{assert(dest && src);char* ret = dest;//找目标空间中的\\0while (*dest != '\\0'){dest++;}//拷贝while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}int main()
{//(还是用刚刚的代码)自己给自己追加(结果是不行的,会陷入死循环)char arr1[20] = "bit";my_strcat(arr1, arr1);printf("%s\\n", arr1);return 0;
}
图片讲解:
详细解释一下刚刚的追加问题
正常追加:
自己给自己追加:
将目标里面的\\0覆盖掉(自己将自己源数据破坏掉了)
1.4 strcmp
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
- This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to eachother, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminatingnull-character is reached.
- 标准规定:
- 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
- 那么如何判断两个字符串?
#include <string.h>
int main()
{//char* p = "abcdef";比较2个字符串的内容的时候,不能使用==,应该使用strcmp//if ("abcdef" == "bbcdef")//这里比较的是连个字符串首字符的地址,而并不是字符串的内容//{//}char arr1[] = "abq";char arr2[] = "abq";int ret = strcmp(arr1, arr2);printf("%d\\n", ret);return 0;
}
strcmp函数的模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)//const目的是能保证拿到内容,不会修改内容
{assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2) {if (*str1 == '\\0')return 0;str1++;str2++;}return *str1 - *str2;//if (*str1 > *str2)// return 1;//else// return -1;
}
int main()
{char arr1[] = "abzqw";char arr2[] = "abq";int ret = my_strcmp(arr1, arr2);printf("%d\\n", ret);/*if (strcmp(arr1, arr2) >0)printf(">\\n");*/return 0;
}
2. 第二部分函数介绍
2.1 strncpy
长度受限制的字符串
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
- Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string(which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied,destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.
- 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。
#include <string.h>
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = "xxxxxxxxxx";strncpy(arr2, arr1, 8);printf("%s\\n", arr2);return 0;
}
2.2 strncat
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
- Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.
- If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminatingnull-character is copied.
int main()
{char arr1[20] = "hello \\0xxxxxxxxxx";char arr2[] = "abcdef";strncat(arr1, arr2, 3);//追加完后会在后面补一个\\0printf("%s\\n", arr1);return 0;
}
2.3 strncmp
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。
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "abcq";int ret = strncmp(arr1, arr2, 4);printf("%d\\n", ret);return 0;
}
3. 第三部分函数介绍
3.1 strstr
char * strstr ( const char *str1, const char * str2);
- Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part ofstr1.
在一个字符串中找另一个字符串第一次出现的位置
int main()
{char arr1[] = "abcdebcdf";char arr2[] = "bcd";char* p = strstr(arr1, arr2);if (p == NULL){printf("找不到\\n");}else{printf("%s\\n", p);}return 0;
}
再举一个例子:
strstr函数的模拟实现
#include <stdio.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{char* s1 = NULL;//进行维护第一个指针str1char* s2 = NULL;//进行维护第二个指针str2char* cp = (char*)str1;while (*cp){s1 = cp;s2 = (char*)str2;while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2){s1++;s2++;}if (*s2 == '\\0'){return cp;}cp++;}return NULL;
}int main()
{char arr1[] = "abcdebcdf";char arr2[] = "bcd";char* p = my_strstr(arr1, arr2);if (p == NULL){printf("找不到\\n");}else{printf("%s\\n", p);}return 0;
}
一种匹配的场景:
多次匹配的场景:
3.2 strtok
char * strtok ( char * str, const char * sep );
- 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。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr[] = "192.168.3.212";//切割几次加NULLchar buf[30] = {0};//临时拷贝方便修改//zpengwei\\0yeah\\0net\\0strcpy(buf, arr);const char* p = ".";char* str = strtok(buf, p);//printf("%s\\n", str);str = strtok(NULL, p);//传NULL的目的是他从刚刚保存的位置开始找了printf("%s\\n", str); str = strtok(NULL, p);//printf("%s\\n", str);str = strtok(NULL, p);//printf("%s\\n", str);return 0;
}
但该代码不太方便,当切割次数多的时候,不灵活
int main()
{char arr[] = "zpengwei@yeah.net";char buf[30] = { 0 };//zpengwei\\0yeah\\0net\\0strcpy(buf, arr);//const char* buf = "zpengwei@yeah.net";代码会崩掉的const char* p = "@.";char* str = NULL;for (str = strtok(buf, p); str != NULL; str=strtok(NULL, p)){printf("%s\\n", str);}return 0;
}
3.3 strerror
char * strerror ( int errnum );
返回错误码,所对应的错误信息。
其实:
C语言的库函数在调用失败的时候,会将一个错误码存放在一个叫:errno的变量中,当我们想知道调用库函数的时候发生了什么错误信息,就可以将:errno中的错误码翻译成错误信息
如何使用:
#include <errno.h>int main()
{//打开文件//打开文件的时候,如果文件的打开方式是"r"//文件存在则打开成功,文件不存在打开失败//打开文件失败的话,会返回NULLFILE* pf = fopen("test.txt", "r");if (pf == NULL){printf("打开文件失败,原因是:%s\\n", strerror(errno));return 1;}//读写文件//...//关闭文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
另一种更直接的方式:
int main()
{//打开文件//打开文件的时候,如果文件的打开方式是"r"//文件存在则打开成功,文件不存在打开失败//打开文件失败的话,会返回NULLFILE* pf = fopen("test.txt", "r");if (pf == NULL){perror("打开文件失败");//printf + strerrorreturn 1;}//读写文件//...//关闭文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
总结:
前面讲的函数都是和字符串相关的!!
但我们在操作数据的时候,不仅仅是操作字符串的数据,还有内存函数,会在下一期进行详细讲解。
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