(c语言进阶)字符串函数、字符分类函数和字符转换函数

一.求字符串长度

1.strlen()

(1)基本概念

头文件：<string.h>

(2)易错点：strlen()的返回值为无符号整形

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

 

两个strlen函数的返回值相减，得到的结果为无符号整数的形式

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

 (3)模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
size_t my_strlen(const char* str1)
{size_t count=0;while (*str1++){count++;}return count;
}
int main() 
{const char* str1 = "abcdef";size_t len=my_strlen(str1);printf("%u",len);return 0;
}

二.长度不受限制的字符串函数

1.strcpy()——将源字符串复制给目标字符串

(1)基本概念

头文件：<string.h>

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char name[20] = {0};//目标字符串的空间要足够大，否则会出现数组越界现象char arr[20] = "hhhhhhhhhh";strcpy(name,arr);//arr为字符串首元素的地址//strcpy(目标字符串首元素地址，字符串常量首元素地址)//'\0'也会被复制到目标字符串printf("%s\n",name);strcpy(name,"ycy");printf("%s",name);return 0;
}

(2)易错点：目标空间不够大时,字符串的复制还是会进行,代价是通过数组越界来实现的

(3)模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* name,char* arr)
{assert(name&&arr);char* p = name;while (*name++=*arr++) //赋值语句的返回值为左操作数的值，当*arr将'\0'赋值给*name时结束循环{}return p;
}
int main()
{char name[20] = {0};char arr[20] = "hhhhhhhhhh";my_strcpy(name,arr);printf("%s",name);return 0;
}

 

2.strcat()——字符串追加

 (1)基本概念

头文件<string.h>

 (2)模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* arr1,char* arr2)
{char* p = arr1;//将地址移动至\0处while (*arr1){arr1++;}//从\0处开始拷贝arr2//h e l l o \0——arr1//  w o r l d \0——arr2//h e l l o  w o r l d \0 ——追加后的arr1while (*arr1++ = *arr2++){}return p;
}
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[20] = " world";my_strcat(arr1,arr2);printf("%s",arr1);return 0;
}

3.strcmp()——字符串比较

(1)基本概念

头文件<string.h> 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[20] = "world";int p=strcmp(arr1,arr2);//strcmp函数会将两个字符串的每个字符依次比较//若出现不相等则停止比较//前一个操作符的元素大于后一个操作符的元素，则会输出一个大于零的整数//前一个操作符的元素小于后一个操作符的元素，则会输出一个小于零的整数、//等于则输出0if (p > 0){printf("arr1>arr2\n");}else if (p == 0){printf("arr1==arr2\n");}else{printf("arr1<arr2\n");}return 0;
}

 (2)模拟实现

include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int my_strcmp(char* arr1,char* arr2)
{assert(arr1&&arr2);while (*arr1==*arr2) //相同的情况下，判断下一位是否也相同，不相同则退出循环{if (*arr1=='\0'||*arr2=='\0')  //若有其中一个字符串到达末尾，则退出循环{break;}arr1++;arr2++;}return *arr1 - *arr2;  //不相同则相减返回差值
}
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[20] = "hello";int p=my_strcmp(arr1,arr2);if (p > 0){printf("arr1>arr2\n");}else if (p == 0){printf("arr1==arr2\n");}else{printf("arr1<arr2\n");}return 0;
}

三.长度受限制的字符串函数介绍

1.strncpy() ——可控制，复制字符串元素

 (1)基本概念

头文件<string.h> 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char arr1[20] = "abcdef";char arr2[] = "bit";strncpy(arr1,arr2,3);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

 (2)易错点：当要复制的元素个数大于原字符串时，多出来的位置会用\0代替

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char arr1[20] = "abcdef";char arr2[] = "bit";strncpy(arr1,arr2,5);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

 (3)模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strncpy(char* arr1,char* arr2,size_t x)
{assert(arr1&&arr2);	char *p= arr1;int i;int len = strlen(arr2);for (i = 0; i < x; i++){if (i>len){*arr1++ = '\0';}else{*arr1++ = *arr2++;}}return p;
}
int main()
{char arr1[20] = "abcdef";char arr2[] = "bit";my_strncpy(arr1,arr2,5);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

2.strncat()——可控制，链接字符串元素

(1)基本概念 

头文件<string.h> 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[] = "bit";strncat(arr1,arr2,3);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

(2)易错点：需要链接的元素个数小于原字符串时，会在链接相应数量元素的同时多链接一个'\0' .元素个数大于原字符串时，不会用'\0'填补

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[] = "bit";strncat(arr1,arr2,5);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[] = "bit";strncat(arr1,arr2,1);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

(3)模拟实现 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strncat(char* arr1,char*arr2,size_t x)
{assert(arr1&&arr2);int len = strlen(arr2);char* p = arr1;while (*arr1 != '\0'){arr1++;}if (x >= len){while (*arr2){*arr1++ = *arr2++;}}else{for (int i = 0; i < x; i++){*arr1++ = *arr2++;}*arr1 = '\0';}return p;
}
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[] = "bit";my_strncat(arr1,arr2,5);printf("%s\n",arr1);return 0;
}

3.strncmp()——可控制，比较字符串元素 

 (1)基本概念

头文件<string.h> 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[] = "bit";int ret=strncmp(arr1,arr2,3);if (ret > 0){printf("arr1>arr2");}else if (ret == 0){printf("arr1==arr2");}else{printf("arr1<arr2");}return 0;
}

四.字符串查找

1.strstr()——在一个字符串中查找另一个字符串是否存在

 (1)基本概念

头文件<string.h> 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello bit world";char arr2[] = "bit";char*ret = strstr(arr1,arr2);//ret为寻找到字串位置的首地址if (ret == NULL){printf("所寻找的子串不存在\n");}else{printf("%s",ret);//从地址处往后输出}return 0;
}

 (2)模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1&&str2);  //判断参数不为空const char* s1 = str1;const char* s2 = str2;const char* p = str1;while (*p) //被查找的字符串不为空{s1 = p;s2 = str2;  //始终指向查找字符串的首元素地址while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2)  //都不为空且相等时进入循环{s1++;s2++;}if (*s2 == '\0') //如果退出循环时查找字符串到最后都是相等的，则说明查找成功{return p; //返回查找到的首地址}p++; //若查找途中存在不相同的，则被查找字符串指针向后一位}return NULL;
}
int main()
{char arr1[20] = "hello bit world";char arr2[] = "bit";char* ret = my_strstr(arr1, arr2);//ret为寻找到字串位置的首地址if (ret == NULL){printf("所寻找的子串不存在\n");}else{printf("%s", ret);//从地址处往后输出}return 0;
}

 

2.strtok()——切割字符串

 (1)基本概念

头文件<string.h> 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{const char* sep = '@';  //分隔符char email[] = "[e-mail]";  //被分割的字符串strtok(email,sep); //因为strtok函数会将遇到的第一个分隔符改为'\0'，
//并返回分隔符的指针,将改变原有字符串
//__________________________________________________________________________________//若不想原有字符串被改变则采用如下操作char cp[] = {0};strcpy(cp,email);strtok(cp,sep);return 0;
}

 (2)简单应用

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{const char* sep = "@.";  //分隔符char email[] = "[e-mail]";  //被分割的字符串char cp[30] = {0};strcpy(cp,email);  //strtok函数有记忆功能，执行完后会保存上一个分隔符的地址，下一次调用时从该地址往后查找char* ret=strtok(cp,sep);printf("%s\n",ret);ret = strtok(NULL,sep);  //所以除第一次调用，多次调用时不需要传入参数，所以传入NULLprintf("%s\n", ret);ret = strtok(NULL, sep);printf("%s\n", ret);return 0;
}

 (3)优化

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{const char* sep = "@.";  //分隔符char email[] = "[e-mail]";  //被分割的字符串char cp[30] = {0};strcpy(cp,email);  char* ret = NULL;for (ret = strtok(cp, sep); ret != NULL; ret=strtok(NULL, sep)){printf("%s\n",ret);}return 0;
}

五.错误信息报告

1.strerror()——返回错误码所对应的错误信息

 (1)基本概念

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{//c语言的库函数在执行失败的时候，都会设置相应的错误码//0 1 2 3 4 5 6 7 8 ......//strerror()可以返回错误码所对应的错误信息printf("%s\n", strerror(1));printf("%s\n", strerror(2));printf("%s\n", strerror(3));printf("%s\n", strerror(4));printf("%s\n", strerror(5));printf("%s\n", strerror(6));printf("%s\n", strerror(7));printf("%s\n", strerror(8));return 0;
}

 (2)简单应用

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<errno.h>
int main()
{//打开文件的函数为fopen()//"r"表示以读的形式打开//返回的是FILE型的指针，如果打开失败会返回空指针(NULL)FILE* pf = fopen("text.txt","r");//若打开的文件在程序路径下，可以使用相对路径(文件名)fopen("C:\\Users\\admin\\Desktop\\text2.text","r");//在其他位置要使用绝对路径，单个'\'会被识别为转义字符，所以要再加一个'\'//打开文件失败后,fopen函数会将错误码存储在errno中//errno—C语言设置的一个全局的错误码存储变量//只要发生错误，都会把错误码存在errno中—始终记录最新的错误码//调用errno需要应用头文件<errno.h>if (pf == NULL){printf("%s", strerror(errno));}return 0;
}

六.字符分类函数 ——头文件<ctype.h>

重点：应用

举例：isspace()——判断空白字符

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
int main()
{printf("%d\n", isspace('x'));printf("%d\n", isspace(' '));return 0;
}

1、iscntrl()——判断是否是控制字符(任何控制字符)

功能 

判断是否是控制字符(任何控制字符)

返回值

若返回值为非0数字，则为控制字符，若返回0，则不是控制字符。

2、isspace()——判断是否是空白字符

功能：

判断是否是空白字符(空格、换页/f、换行\n，回车\r，制表符\t或者垂直制表符\v)

返回值：

若返回值为非0数字，则为空白字符，若返回0，则不是空白字符。

3、isdigit()——判断是否是十进制数字字符

功能：

判断是否是十进制数字字符(0-9)

返回值：

若返回值为非0数字，则为十进制数字字符，若返回0，则不是十进制数字字符。

4、isxdigit()——判断是否是十六进制数字字符

功能：

判断是否是十六进制数字字符(包括所有十进制数字，小写字母a-f，大写字母A-F)

返回值：

若返回值为非0数字，则为十六进制字符，若返回0，则不是控制字符。

5、islower()——判断是否是小写字母

功能：

判断是否是小写字母(a-z)

返回值：

若返回值为非0数字，则为小写字母字符，若返回0，则不是小写字母字符

6、isupper()——判断是否是大写字母

功能：

判断是否是大写字母(A-Z)

返回值：

若返回值为非0数字，则为大写字母字符，若返回0，则不是大写字母字符。

7、isalpha()——判断是否是字母字符

功能：

判断是否是字母字符(a-z或A-Z)

返回值：

返回值为非0数字则为控制字符，返回0则不是控制字符。

8、isalnum()——判断是否是字母字符或者数字字符

功能：

判断是否是字母字符或者数字字符(a-z、A-Z、0-9)

返回值：

若返回值为非0数字，则为字母字符或数字字符，若返回0，则不是字母字符或数字字符。

9、ispunct()——判断是否是标点符号字符

功能：

判断是否是标点符号字符(任何不属于数字或字母的图形字符)

返回值：

若返回值为非0数字，则为标点符号，若返回0，则不是标点符号。

10、isgraph()——判断是否是图形字符

功能：

判断是否是图形字符(任何图形字符)

返回值：

若返回值为非0数字，则为图形字符，若返回0，则不是图形字符。

11、isprint()——判断是否是可打印字符

功能：

判断是否是可打印字符(包括图形字符和空白字符)

返回值：

若返回值为非0数字，则为可打印字符，若返回0，则不是可打印字符。

 七.字符转换函数

1.tolower(int c) ——字符转小写

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

 

2.toupper(int c) ——字符转大写

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