C语言--字符函数与字符串函数

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目录

前言：

1.字符分类函数

2.字符转换函数

3.strlen 函数

3.1 正确使用strlen函数

3.2 模拟实现strlen函数

4. strcpy 函数

4.1 strcpy的使用

4.2 模拟实现strcpy

5. strcat 函数

5.1 strcat的使用

5.2 模拟实现strcat

6. strcmp 函数

6.1 strcmp的使用

6.2 模拟实现strcmp

7. strncpy函数

7.1 strncpy 的使用

8.strncat 函数

8.1 strncat 的使用

9. strncmp 函数

9.1 strncmp 的使用

10. strstr 函数

10.1 strstr 的使用

10.2 模拟实现strstr

11. strtok 函数

11.1 strtok 的使用

12. strerror 函数

12.1 strerror 的使用

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前言：

我们在编程过程中，我们阶乘要处理到一下字符和字符串，为了方便操作字符和字符串，C语言为我们太贵了一系列的库函数，现在我们就来学一下这些函数吧。

1.字符分类函数

在C语言中专门有一些函数是做字符分类的，就是判断一个字符属于什么类型的字符。

注：使用这些函数必须包含头文件 <ctype.h>

函数	如果参数符合下列条件返回真
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
isxdigit	十六进制数字，包含所以十进制数字，小写字母a-f，大小字母A-F
islower	小写字母a-z
isupper	大写字母A-z
isalpha	字母a-z或A-z
isalnum	字母或者数字，a-z,A-Z,0-9
ispunct	标点符合，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

其实这么多函数他们的使用方法非常类似，我们列举一个函数，其他的都很类似

int islower(int c)
//islower是判断参数c是否是小写字母，如果是返回非0的整数，如果不是，则返回0；

练习：将字符串中的小写字母转换为大小字母，其他字符不变

#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;//小写字母转换成大写字母-32putchar(c);//打印ci++;}return 0;
}

2.字符转换函数

C语言中提供了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

我们知道了这两个函数，我们就可以把上面的类型写为

#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);//将小写字母转换成大写字母putchar(c);i++;}return 0;
}

3.strlen 函数

size_t strlen ( const char * str );

注意：

1. 字符串以 '\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' )。

2. 参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。

3. 注意函数的返回值为size_t，是⽆符号的（ 易错 ）

4. strlen的使⽤需要包含头⽂件（<string.h>）

3.1 正确使用strlen函数

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

3.2 模拟实现strlen函数

//方法1：
//计数器⽅式
int my_strlen(const char* str)
{int count = 0;assert(str);while (*str){count++;str++;}return count;
}

//方法2
//不能创建临时变量计数器（递归）
int my_strlen(const char* str)
{assert(str);if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);
}

//方法3
//指针-指针的⽅式
int my_strlen(char* str)
{assert(str);char* p = str;while (*p != '\0')p++;return p - str;
}

4. strcpy 函数

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

功能： 将源指向的C字符串复制到目标指向的数组中，包括终止空字符（并在该点停止）

注：

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. 目标空间必须可以修改

4.1 strcpy的使用

int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = "";char* ret = strcpy(arr2, arr1);for (int i = 0; i < 20; i++){printf("%c", arr2[i]);}return 0;
}

4.2 模拟实现strcpy

char* my_strcpy(char* p1, const char* p2)
{while (*p2 != '\0'){*p1 = *p2;p1++;p2++;}return p1;
}
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = "";char* ret = my_strcpy(arr2, arr1);for (int i = 0; i < 20; i++){printf("%c", arr2[i]);}return 0;
}

5. strcat 函数

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

 功能：将源字符串的副本追加到目标字符串。目的地的终止空字符被源的第一个字符覆盖，并且在目的地中由两个字符串串联而成的新字符串的末尾包含一个空字符。

注意：

1.源字符串必须以'\0'结束

2. 目标字符串中也得有\0,否则没办法知道追加从哪里开始

3. 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容

4. 目标空间必须可修改

5.1 strcat的使用

int main()
{char arr1[20] = "abcdef";char arr2[20] = "abcda";char* ret = strcat(arr1, arr2);for (int i = 0; i < 20; i++){printf("%c", arr1[i]);}return 0;
}

5.2 模拟实现strcat

char* my_strcat(char* p1, const char* p2)
{while (*p1 != '\0'){p1++;}while (*p2 != '\0'){*p1 = *p2;p1++;p2++;}*p1 = *p2;return p1;
}
int main()
{char arr1[20] = "abcdef";char arr2[20] = "abcda";char* ret = my_strcat(arr1, arr2);for (int i = 0; i < 20; i++){printf("%c", arr1[i]);}return 0;
}

6. strcmp 函数

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

功能：比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续比较下去，直到字符不同或到达终止空字符为止。

注意：

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

比较方法：比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。

6.1 strcmp的使用

int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = "abcda";int ret = strcmp(arr1, arr2);printf("%d\n", ret);return 0;
}

6.2 模拟实现strcmp

int my_strcmp(const char* p1, const char* p2)
{while (*p1 == *p2){if (*p1 == '\0')return 0;p1++;p2++;}if (*p1 > *p2)return 1;elsereturn -1;
}
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = "abcda";int ret = my_strcmp(arr1, arr2);printf("%d\n", ret);return 0;
}

7. strncpy函数

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

功能：将源字符串的第一个num字符复制到目标字符串。如果在num字符被复制之前找到了源字符串的结尾（由null字符表示），则用零填充，直到向其总共写入num字符为止。

注意：

1.拷⻉num个字符从源字符串到⽬标空间。

2. 如果源字符串的⻓度⼩于num，则拷⻉完源字符串之后，在⽬标的后边追加0，直到num个。

7.1 strncpy 的使用

int main()
{char arr1[] = "world";char arr2[20] = "hello";strncpy(arr1, arr2, 3);//当超过字符串长度时，添加'\0'printf("%s", arr1);return 0;
}

8.strncat 函数

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );

功能：将source指向字符串的前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 指向的字符串的⻓度小于于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。

8.1 strncat 的使用

int main()
{char arr1[20] = "world";char arr2[20] = "hello";strncat(arr1, arr2, 3);//会追加\0printf("%s", arr1);return 0;
}

9. strncmp 函数

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

功能：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个字⺟，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。如果num个字符都相等，就是相等返回0。

9.1 strncmp 的使用

int main()
{char arr1[20] = "world";char arr2[20] = "hello";int ret = strncmp(arr1, arr2, 3);//会追加\0printf("%d", ret);return 0;
}

10. strstr 函数

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

功能：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。

10.1 strstr 的使用

int main()
{char arr1[] = "i think you ";char arr2[] = "think";char* ret = strstr(arr1, arr2);if (ret != NULL)printf("%s\n", ret);elseprintf("没有找到\n");return 0;
}

10.2 模拟实现strstr

char* my_strstr(char* p1, char* p2)
{if (*p2 == '\0'){return NULL;}char* cur = p1;while (*cur != '\0'){char* p3 = cur;char* p4 = p2;while (*p3 == *p4){p3++;p4++;}if (*p4 == '\0'){return p2;}cur++;}return NULL;
}
int main()
{char arr1[] = "I think you ";char arr2[] = "think";char* ret = my_strstr(arr1, arr2);if (ret != NULL)printf("%s\n", ret);elseprintf("没有找到\n");return 0;
}

11. strtok 函数

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

注意：

1.sep参数指向⼀个字符串，定义了⽤作分隔符的字符集合

2. 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。

3.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⻉的内容 并且可修改。）

4. 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。

5. 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。

6. 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

11.1 strtok 的使用

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 函数

char * strerror ( int errnum );

功能：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。

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⾯的变量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，就会讲对应 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。

12.1 strerror 的使用

#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//我们打印⼀下0~10这些错误码对应的信息
int main()
{int i = 0;for (i = 0; i <= 10; i++) {printf("%s\n", strerror(i));}return 0;
}

打印结果：

补充：与这个函数功能比较像的函数还有perror函数，prrror函数是直接将错误信息打印出来。perror函数打印完参数部分的字符串后，再打印⼀个冒号和⼀个空格，再打印错误信息。

#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;
}

打印结果：