【C语言】字符串函数

一、求字符串长度

strlen

• 功能：获取字符串长度
• 参数：c字符串（str）
• 返回值：字符串长度（无符号整形size_t）
• 字符串将 ‘\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’ )。

例子

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

模拟实现

1. 计数器方式

int my_strlen(char* str)
{int len = 0;while (*str){str++;len++;}return len;
}

2. 不创建临时变量

int my_strlen(const char* str)
{if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);
}

3. 指针-指针

int my_strlen(char* s)
{char* p = s;while (*p!='\0'){p++;}return p - s;
}

二、长度不受限制的字符串函数

strcpy

• 功能：复制字符串
• 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）
• 返回值：目的字符串
• 源字符串必须以 ‘\0’ 结束
• 会将源字符串中的 ‘\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
• 目标空间必须可变

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str1[] = "Sample string";char str2[40];char str3[40];strcpy(str2, str1);strcpy(str3, "copy successful");printf("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n", str1, str2, str3);return 0;
}

模拟实现

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;//assert需要加入头文件assert.hassert(src != NULL);assert(dest != NULL);while (*dest++=*src++){}return ret;
}

strcat

• 功能：连接字符串
• 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）
• 返回值：目的字符串
• 将源字符串的副本追加到目标字符串。目标中的终止空字符被源的第一个字符覆盖，并且在目标中由两者串联形成的新字符串的末尾包含一个空字符。
• 目的地和来源不得重叠。

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char str[80];strcpy (str,"these ");strcat (str,"strings ");strcat (str,"are ");strcat (str,"concatenated.");puts (str);return 0;
}

模拟实现

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;//assert需要加入头文件assert.hassert(dest);assert(src);while (*dest){dest++;}while (*dest++ = *src++){}return ret;
}

strcmp

• 功能：比较两个字符串
• 参数：要比较的字符串1（str1）要比较的字符串2（str2）
• 返回值：

返回值	表明
<0	第一个不匹配的字符在 PTR1 中的值低于 PTR2 中的值
0	两个字符串的内容相等
>0	第一个不匹配的字符在 PTR1 中的值大于在 PTR2 中的值

• 此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续下一对，直到字符不同或达到终止空字符

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int ret = strcmp("bbq", "bcq");if (ret > 0)printf(">\n");printf("%d\n", ret);return 0;
}

模拟实现

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);
}

三、长度受限制的字符串函数

strncpy

• 功能：从字符串中复制字符
• 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）要从源中复制的最大字符数（num）
• 返回值：目的字符串
• 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，在目标的后边追加0，直到num个
• 如果源长度超过 num，则不会在目标末尾隐式附加空字符。因此，在这种情况下，不应将目标视为以空结尾的 C 字符串（这样读取它会溢出）
• 目的地和来源不得重叠

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str1[] = "To be or not to be";char str2[40];char str3[40];strncpy(str2, str1, sizeof(str2));strncpy(str3, str2, 5);str3[5] = '\0';   puts(str1);puts(str2);puts(str3);return 0;
}

strncat

• 功能：从字符串追加字符
• 参数：目的字符串（destination）源字符串（source）要追加的最大字符数（num）
• 返回值：目的字符串
• 将源的第一个数字字符追加到目标，外加一个终止空字符
• 如果源中 C 字符串的长度小于 num，则仅复制终止空字符之前的内容
• 目标空间必须足够大以包含串联的结果字符串，包括其他 null 字符

例子

#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);puts(str1);return 0;
}

strncmp

• 功能：比较两个字符串的字符
• 参数：要比较的字符串1（str1）要比较的字符串2（str2）要比较i的最大字符数（num）
• 返回值：

返回值	表明
<0	不匹配的第一个字符在 str1 中的值低于 str2 中的值
0	两个字符串的内容相等
>0	第一个不匹配的字符在 str1 中的值大于在 str2 中的值

• 将 C 字符串 str1 的字符数与 C 字符串 str2 的字符数进行比较
• 此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续使用以下对，直到字符不同，直到达到终止的空字符，或者直到两个字符串中的 num 字符匹配，以先发生者为准

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };int n;puts("Looking for R2 astromech droids...");for (n = 0; n < 3; n++)if (strncmp(str[n], "R2xx", 2) == 0){printf("found %s\n", str[n]);}return 0;
}

四、字符串查找

strstr

• 功能：查找子字符串
• 参数：要扫描的字符串（str1）包含要匹配的字符序列的字符串（str2）
• 返回值：指向 str1 中指定的整个字符序列在 str2 中首次出现的指针，如果序列在 str1 中不存在，则为 null 指针

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str[] = "This is a simple string";char* pch;pch = strstr(str, "simple");if (pch != NULL)strncpy(pch, "sample", 6);puts(str);return 0;
}

模拟实现

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{char* cp=str1;char* s1=str1;char* s2=str2;if (*str2 == '\0')return str1;while (*cp){s1 = cp;s2 = str2;while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2){s1++;s2++;}if (*s2 == '\0')return cp;cp++;}return NULL;
}

strtok

• 功能：将字符串拆分为标记
• 参数：要截断的c字符串（str）包含分割字符的c字符串（delimiters）
• 返回值：如果找到令牌，则指向令牌开头的指针，否则为空指针。当在正在扫描的字符串中到达字符串的末尾（即空字符）时，始终返回空指针
• 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

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char str[] ="- This, a sample string.";char * pch;printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);pch = strtok (str," ,.-");while (pch != NULL){printf ("%s\n",pch);pch = strtok (NULL, " ,.-");}return 0;
}

五、错误信息报告

strerror

• 功能：获取指向错误消息字符串的指针
• 参数：错误号（errnum）
• 返回值：指向描述错误错误的字符串的指针
• 解释 errnum 的值，生成一个字符串，其中包含描述错误条件的消息，就像由库的函数设置为 errno 一样

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d: %s\n", i, strerror(i));}return 0;
}

六、字符分类函数

函数	如果他的参数符合下列条件就返回真
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
isxdigit	十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a~f，大写字母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	标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）
sgraph	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

七、内存操作函数

memcpy

• 功能：复制内存块
• 参数：指向目标数组的指针（destinatiom）指向要复制的数据源的指针（source）要复制的字节数（num）
• 返回值：返回目标
• 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置
• 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来
• 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr2[20] = { 0 };//将arr1中的内容，拷贝到arr2中memcpy(arr2, arr1, 40);    int i = 0;for (i = 0; i < 20; i++){printf("%d ", arr2[i]);}return 0;
}

模拟实现

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{void* ret = dest;assert(dest && src);while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;
}

memmove

• 功能：移动内存块
• 参数：指向目标数组的指针（destinatiom）指向要复制的数据源的指针（source）要复制的字节数（num）
• 返回值：返回目标
• 将字节数的值从源指向的位置复制到目标指向的内存块。复制就像使用了中间缓冲区一样，允许目标和源重叠
• 该函数不检查源中的任何终止空字符 - 它总是准确地复制字节数

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char str[] = "memmove can be very useful......";memmove(str + 20, str + 15, 11);puts(str);return 0;
}

模拟实现

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{void* ret = dest;assert(dest && src);if (dest < src){while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else{while (num--){*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);}}return ret;
}

memcmp

• 功能：比较两个内存块
• 参数：指向内存块的指针1（str1）指向内存块的指针2（str2）要比较的字节数（num）
• 返回值：

返回值	表明
<0	两个内存块中不匹配的第一个字节在 PTR1 中的值低于 PTR2 中的值
0	两个内存块的内容相等
>0	两个内存块中不匹配的第一个字节在 PTR1 中的值大于在 PTR2 中的值

• 与 strcmp 不同，该函数在找到空字符后不会停止比较

例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{int arr1[] = { 1,2,1,4,5,6 };int arr2[] = { 1,2,33 };int ret = memcmp(arr1, arr2, 10);printf("%d\n", ret);return 0;
}