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C语言基础内容(七)——第08章_C语言常用函数

文章目录

  • 第08章_C语言常用函数
    • 本章专题脉络
    • 1、字符串相关函数
      • 1.1 字符串的表示方式
      • 1.2 两种方式的区别
      • 1.2 字符串常用函数
        • strlen()
        • strcpy()
        • strncpy()
        • strcat()
        • strncat()
        • strcmp()
        • strlwr()/strupr()
      • 1.3 基本数据类型和字符串的转换
        • 基本数据类型 -> 字符串
        • 字符串 -> 基本数据类型
    • 2、日期和时间相关函数
    • 3、数学运算相关的函数
    • 4、内存管理相关函数
      • 4.1 C程序的内存分配
      • 4.2 void 指针(无类型指针)
      • 4.3 内存动态分配函数
        • 掌握:malloc()
        • 了解:calloc()
        • 了解:realloc()
        • 掌握:free()
      • 4.4 举例
      • 4.5 动态分配内存的基本原则
      • 4.6 常见的内存错误及其对策

第08章_C语言常用函数

本章专题脉络

在这里插入图片描述

1、字符串相关函数

1.1 字符串的表示方式

C 语言没有单独的字符串类型,字符串被当作字符数组,即 char 类型的数组。表示方式如下:

方式1:

char str[] = "hello";

方式2:

char *str = "hello";

1.2 两种方式的区别

字符指针和字符数组,这两种声明字符串变量的写法基本是等价的,但是也有区别。

**区别1:**指针指向的字符串,在 C 语言内部被当作常量,不能修改字符串本身。

char* str = "hello!";
str[0] = 'z'; // 报错

如果使用数组声明字符串变量,就没有这个问题,可以修改数组的任意成员。

char str[] = "hello";
str[0] = 'z'; // 不报错

为什么字符串声明为指针时不能修改,声明为数组时就可以修改?

因为系统会将字符串的字面量保存在内存的常量区,这个区域是不允许用户修改的。声明为指针时,指针变量存储的值是一个指向常量区的内存地址,因此用户不能通过这个地址去修改常量区。但是,声明为数组时,编译器会给数组单独分配一段内存,字符串字面量会被编译器解释成字符数组,逐个字符写入这段新分配的内存之中,而这段新内存是允许修改的。

测试代码:

int main() {char str1[] = "hello"; //新开辟的空间,保存数组中的数据char str2[] = "hello"; //新开辟的空间,保存数组中的数据printf("%p\n",str1); //000000f4a93ff81aprintf("%p\n",str2); //000000f4a93ff814char * str3 = "hello"; char * str4 = "hello"; //与前一个str3的数据是共享的,存在于常量区printf("%p\n",str3); //00007ff6842ca004printf("%p\n",str4); //00007ff6842ca004return 0;
}

区别2:指针变量可以指向其它字符串。

char* s = "hello";
s = "world";

但是,字符数组变量不能指向另一个字符串。

char s[] = "hello";
s = "world"; // 报错

字符数组的数组名,总是指向初始化时的字符串地址,不能修改。所以,声明字符数组后,不能直接用字符串赋值。

char s[10];
s = "abc"; // 错误

为什么数组变量不能赋值为另一个数组?

因为数组变量所在的地址无法改变,或者说,编译器一旦为数组变量分配地址后,这个地址就绑定这个数组变量了,这种绑定关系是不变的,即不能用赋值运算符为它重新赋值。

想要重新赋值,必须使用 C 语言原生提供的 strcpy() 函数,通过字符串拷贝完成赋值。这样做以后,数组变量的地址还是不变的,即 strcpy() 只是在原地址写入新的字符串,而不是让数组变量指向新的地址。

char s[10];
strcpy(s, "abc");

1.2 字符串常用函数

这里的字符串处理函数,都属于库函数。库函数并非C语言本身的组成部分,而是C语言编译系统为方便用户使用而提供的公共函数。不同的编译系统提供的函数数量和函数名、函数功能都不尽相同,使用时要小心,必要时查一下库函数手册

在使用字符串处理函数时,应当在程序文件的开头用#include <string.h>把 string.h 文件包含到本文件中。

strlen()

作用:返回字符串的字节长度,不包括末尾的空字符 ‘\0’ 。

函数原型:

// string.h
//参数是字符串变量,返回的是 size_t 类型的无符号整数,一般当做int类型处理。
size_t strlen(const char* s);

举例

#include <stdio.h>
#include <string.h>    //需要加载此头文件int main() {char str[10] = "China";printf("%d\n", strlen(str));     //5printf("%d\n", strlen("China")); //5//区别于sizeof(),是两个不同的概念printf("%d\n", sizeof(str));        //10
}
strcpy()

strcpy(字符数组1, 字符数组2) :字符串的复制,不能使用赋值运算符,直接将字符数组2的字符串复制到字符数组1中。

函数原型:

// string.h
strcpy(char dest[], const char source[])

使用此函数前,如何复制字符串呢?

一方面,下面两种字符串的复制写法,都是错的。因为数组的变量名是一个固定的地址,不能修改,使其指向另一个地址。

char str1[10];
char str2[10];
str1 = "abc"; // 报错
str2 = str1;  // 报错

另一方面,如果是字符指针,赋值运算符( = )只是将一个指针的地址复制给另一个指针,而不是复制字符串。

char* str1;
char* str2;str1 = "abc";
str2 = str1;

此时,可以使用 strcpy(字符数组1,字符数组2) 函数,用于将一个字符串的内容复制到另一个字符串(前提:字符数组1的长度不小于字符数组2的长度,否则会溢出)。

举例

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str1[10], str2[] = "China";strcpy(str1, str2);printf("%s\n",str1);//或
//    strcpy(str1, "China"); //参数2,也可以是一个字符串常量
//    printf("%s\n",str1);//进一步str1[0] = 'A';printf(

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