字符串和字符串函数（1）

前言：

        字符串在C语言中比较特别，没有单另的字符串类型，想要初始化字符串必须用字符变量的数组初始化，但是在C语言标准库函数中提供了大量能对字符串进行修改的函数，比如说可以实现字符串的的拷贝，字符串的追加，字符串的替换等等。       

        接下来就一起来学习这些功能，并且能够模拟实现以下这些函数的功能。

strlen函数

        介绍并且使用：

        

        简单了来说就是可以得到字符串的长度的函数，注意事项：

        1、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' )。

        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 ）。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{char arr[] = { "abcdefg" };printf("%u\n", strlen(arr));//因为strlen返回值是一个无符号整型，我们可以用%u打印return 0;
}

很容易计算出结果是7，也就是这个字符串中有7个字符。

模拟实现strlen函数

        我们可以自己编写自己的strlen函数，只需要返回一个整型，然后即可，接下来用三种方式模拟实现strlen函数。

方法一：while循环      

代码如下：

int my_strlen(char *arr)
{int num = 0;while (1){if (*arr == '\0'){break;}arr++;num++;}return num;
}
int main()
{char arr[] = { "abcdefg" };printf("%d\n",my_strlen(arr));return 0;
}

方法二：递归

int my_strlen(char* arr)
{if (*arr == '\0'){return 0;}else{return 1 + my_strlen(arr + 1);}
}
int main()
{char arr[] = { "abcdefg" };printf("%d\n",my_strlen(arr));return 0;
}

方式三：指针

//指针-指针的方式
int my_strlen(char *s)
{char *p = s;while(*p != ‘\0’ )p++;return p-s;
}
int main()
{char arr[] = { "abcdefg" };printf("%d\n",my_strlen(arr));return 0;
}

strcpy函数

介绍并使用：

        

可以进行字符串的拷贝。从源头拷贝到目的地。

注意事项：

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、目标空间必须可变。

int main()
{char arr1[] = {"abcde"};char arr2[20] = {0};strcpy(arr2,arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;
}

模拟实现strcpy函数

      这里需要强调几点：

        1、由于是将一个数组的字符串传到另一个字符串中，所以这两个字符串里面应该都有位置，也就是传过去的地址不能是空值（NULL）

  所以用assret断言一下，如果是空值，电脑会进行报错。

        2、因为传进去的时候，也要将'\0'传进去所以当判断是'\0'的时候应该要跳出循环，在跳出之前最后将'\0'传进去。

        根据注意事项，即可对strcpy函数进行模拟，返回类型为char*。代码如下：

       

#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* arr2, const char* arr1)
{assert(arr1 !=NULL);assert(arr2 != NULL);char* arr = arr2;while (1){if (*arr1 == '\0'){*arr2 = *arr1;break;}*arr2 = *arr1;arr1++;arr2++;}return arr;
}
int main()
{char arr1[] = {"abcde"};char arr2[20] = {0};my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n",arr2 );return 0;
}

 当然这里可以对代码进行升级，升级如下：

#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* arr2, const char* arr1)
{assert(arr1 !=NULL);assert(arr2 != NULL);char* arr = arr2;while (*arr2++ = *arr1++){;}*arr2 = *arr1;return arr;
}
int main()
{char arr1[] = {"abcde"};char arr2[20] = {0};my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n",arr2 );return 0;
}

strcat函数

        介绍并使用：

        

该函数可以对字符串进行追加（连接）

例如：
        

int main()
{char arr1[20] = {"abcd"};char arr2[] = {"efgh"};strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

效果如下：

        

注意事项：

1、源字符串必须以 '\0' 结束。

2、目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。

3、目标空间必须可修改。

模拟实现strcat函数

这里首先根据正常逻辑分析并my_strcat

char* my_strcat(char*arr1,const char* arr2)
{assert(arr1 != NULL);assert(arr2 != NULL);char* arr = arr1;while (1){if (*arr1 == '\0'){while (1){*arr1 = *arr2;arr1++;arr2++;if (*arr2 == 0){*arr1 = *arr2;break;}}break;}arr1++;}return arr;
}
int main()
{char arr1[20] = { "abcd" };char arr2[] = {"efgh"};//my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));return 0;
}

可以进行一次改进：（减少if语句）

char* my_strcat(char*arr1,const char* arr2)
{assert(arr1 != NULL);assert(arr2 != NULL);char* arr = arr1;while (*arr1){arr1++;}while (1){*arr1 = *arr2;if (*arr2 == 0){*arr1 = *arr2;break;}arr1++;arr2++;}return arr;
}
int main()
{char arr1[20] = { "abcd" };char arr2[] = {"efgh"};//my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));return 0;
}

可以进行第三次改进：

char* my_strcat(char* arr1, const char* arr2)
{assert(arr1 != NULL);assert(arr2 != NULL);char* arr = arr1;while (*arr1){arr1++;}while (*arr1++ = *arr2++)//先赋值后++{;}return arr;
}
int main()
{char arr1[20] = { "abcd" };char arr2[] = { "efgh" };//my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));return 0;
}

strcmp函数

介绍并使用：

这个函数可以实现比较两个字符串：

比较的是两个字符串的ASCALL码值，从第一个字符开始比较，返回值是这样的：

 当 str1大于str2的时候，返回>0的数

当str1小于str2的时候，返回<0的数

当str1等于str2的时候，返回 = 0的数    

     使用代码如下：

int main()
{char arr1[] = {"abcdf"};char arr2[] = {"abct"};if (strcmp(arr1, arr2) == 0){printf("=");}else if(strcmp(arr1, arr2)>0){printf(">");}else{printf("<");}return 0;
}

模拟实现strcmp函数

        初步模拟：

int my_strcmp(const char* arr1, const char* arr2)
{assert(arr1 != NULL);assert(arr2 != NULL);while (1){if (*arr1 > *arr2){return 1;}else if(*arr2 > *arr1){return -1;}else if (*arr2 == '\0' && *arr1 == '\0'){return 0;}arr1++;arr2++;}}
int main()
{char arr1[] = {"abcdef"};char arr2[] = {"abcdfk"};int c = 0;c = my_strcmp(arr1,arr2);if (c > 0){printf(">");}else if (c < 0){printf("<");}elseprintf("=");return 0;
}

二次修改：

        可以自己分析一下，while函数。

int my_strcmp(const char* src, const char* dst)
{int ret = 0;assert(src != NULL);assert(dst != NULL);while (!(ret = *(unsigned char*)src - *(unsigned char*)dst) && *dst){src++;dst++;}if (ret < 0)ret = -1;else if (ret > 0)ret = 1;return ret;
}
int main()
{char arr1[] = {"abcdef"};char arr2[] = {"abcdefo"};int c = 0;c = my_strcmp(arr1,arr2);if (c > 0){printf(">");}else if (c < 0){printf("<");}elseprintf("=");return 0;
}