字符串函数全解析：12 种核心函数的使用与底层模拟实现

1.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是ctype.h字符分类函数总结点击函数名可跳转至详细介绍函数如果它的参数符合下列情况就返回真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’字符isxdigit十六进制数字包括所有十进制数字字符小写字母a~f大写字母A~Fislower小写字母a~zisupper大写字母A~Zisalpha字母a~z或A~Zisalnum字母或者数字a~z,A~Z,0~9ispunct标点符号任何不属于数字或者字母的图形字符(可打印)isgraph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这些函数的使用方法类似我们只举一个例子//函数原型 int islower ( int c );islower能通过返回值来判断参数c是否是小写字母如果是小写字母就返回非0的整数如果不是小写字母就返回0练习写一个代码将字符串中的小写字母转大写#include stdio.h #include ctype.h int main() { char arr[] abcdefg; char* str arr; while (*str) { if (islower(*str)) { *str - 32; } str; } printf(%s\n, arr); return 0; }2.字符转换函数C语言提供了两个字符转换函数//函数原型 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有了字符转换函数我们就可以将上面的练习这样写#include stdio.h #include ctype.h int main() { char arr[] abcdefg; char* str arr; while (*str) { if (islower(*str)) { *str toupper(*str); } str; } printf(%s\n, arr); return 0; }3.strlen的使用和模拟实现3.1strlen的使用//函数原型 size_t strlen(const char* str);字符串以\0作为结束标志strlen函数返回的是在\0之前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类型是无符号的易错strlen的使用需要包含头文件string.h3.2strlen的模拟实现下面提供三种实现方式涉及的知识点在之前的文章中讲过方式1//方式1——计数 #include assert.h #include stdio.h int my_strlen(const char* str) { assert(str ! NULL); int count 0; while (*str ! \0) { count; str; } return count; } int main() { printf(%d\n, my_strlen(abcdef)); return 0; }方式2//方式2——递归 #include stdio.h #include assert.h int my_strlen(const char* str) { assert(str ! NULL); if (*str \0) return 0; else return 1 my_strlen(str 1); } int main() { printf(%d\n, my_strlen(abcdef)); return 0; }方式3//方式三——指针-指针 #include stdio.h #include assert.h int my_strlen(const char* str) { assert(str ! NULL); const char* ret str; while (*str ! \0) { str; } return str - ret; } int main() { printf(%d\n, my_strlen(abcdef)); return 0; }4.strcpy的使用和模拟实现4.1strcpy的使用//函数原型 char* strcpy(char* destination, const char* source);源字符串必须以\0结束会将字符串中的\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修改4.2strcpy的模拟实现题目出自《高质量C/C编程》书籍最后的试题部分#include stdio.h #include assert.h char* my_strcpy(char* dest, const char* src) { assert(dest src); char* ret dest; while (*dest *src) { ; } return ret; } int main() { char arr1[] hahahahahaha; char arr2[] hehehehehehe; printf(%s\n, my_strcpy(arr1, arr2)); return 0; }5.strcat的使用和模拟实现5.1strcat的使用//函数原型 char* strcat(char* destination, const char* source);源字符串必须以\0结束目标字符串中也得有\0否则没办法知道追加从哪里开始目标空间必须足够大能容纳下源字符串的内容目标空间必须可修改5.2strcat的模拟实现#include stdio.h #include assert.h char* my_strcat(char* dest, const char* src) { assert(dest src); char* ret dest; while (*dest ! \0) { dest; } while (*dest *src) { ; } return ret; } int main() { char arr1[20] hello ; char arr2[] C; printf(%s\n, my_strcat(arr1, arr2)); return 0; }6.strcmp的使用和模拟实现6.1strcmp的使用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的数组判断两个字符串大小的方法比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小6.2strcmp的模拟实现#include stdio.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[] abcdefg; char arr2[] dddd; if (my_strcmp(arr1,arr2) 0) { printf(两个字符串相等\n); } else if (my_strcmp(arr1, arr2) 0) { printf(第一个字符串小于第二个字符串\n); } else { printf(第一个字符串大于第二个字符串\n); } return 0; }7.strncpy的使用和模拟实现7.1strncpy的使用//函数原型 char* strncpy(char* destination, const char* source, size_t num);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面追加\0直到num个7.2strncpy的模拟实现#include stdio.h #include assert.h char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t num) { assert(dest src); char* ret dest; for (size_t i 0; i num; i) { if (*src) { *dest *src; } else { *dest \0; } dest; src; } return ret; } int main() { char arr1[20] *****************; char arr2[20] abcdef; printf(%s\n, my_strncpy(arr1, arr2, 6)); return 0; }8.strncat的使用和模拟实现8.1strncat的使用//函数原型 char* strncat(char* destination, const char* source, size_t num);将source指向的字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾再追加一个 \0 字符如果source指向的字符串的长度小于num的时候只会将字符串中到 \0 的内容追加到destination指向的字符串末尾使用举例/* strncat example */ #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); printf(%s\n, str1); return 0; }8.2strncat的模拟实现#include stdio.h #include assert.h char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num) { char* ret dest; assert(dest src); while (*dest) { dest; } while (*dest *src) { if (*src\0) { *dest \0; break; } num--; if (num0) { *dest \0; break; } } return ret; } int main() { char str1[100] I love ; char str2[] programming in C; int num 4; my_strncat(str1, str2, num); printf(%s\n, str1); return 0; }9.strncmp的使用//函数原型 int strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num);比较str1和str2的前num个字符如果相等就继续往后比较最多比较num个字符如果提前发现不一样就提前结束大的字符所在的字符串大于另外一个字符串。如果num个字符都相等就返回010.strstr的使用和模拟实现10.1strstr的使用//函数原型 char* strstr(const char* str1, const char* str2);函数返回字符串str2在字符串str1中第一次出现的位置字符串的比较匹配不包含 \0 字符以 \0 作为结束标志使用举例/* strstr example */ #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; }10.2strstr的模拟实现#include stdio.h #include assert.h char* my_strstr(const char* str1, const char* str2) { assert(str1 str2); const char* s1 NULL; const char* s2 NULL; while (*str1) { s1 str1; s2 str2; while (*s1 *s2 *s2) { s1; s2; } if (*s2 \0) { return (char*)str1; } str1; } return NULL; } int main() { char arr1[] abcdefg; char arr2[] cde; if (my_strstr(arr1, arr2)) { printf(找到了\n); } else { printf(找不到\n); } return 0; }11.strtok的使用//函数原型 char* strtok(char* str, const char* sep);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被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。代码举例#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; }12.strerror的使用//函数原型 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回来。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中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。我们打印一下0~10这些错误码的信息#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; }在Windows11VS2019环境下输出的结果如下举例#include stdio.h #include string.h #include errno.h int main() { FILE* pFile; pFile fopen(unexist.ent, r); if (pFile NULL) printf(Error opening file unexist.ent: %s\n, strerror(errno)); return 0; }输出完本专栏C语言持续更新中