【C语言】字符函数和字符串函数

编程语言 2023-05-07 19:30:21 阅读次数: 0

字符函数和字符串函数以及模拟实现

1.字符串函数

1.1求字符串长度

1.1.1strlen

在这里插入图片描述
例子

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr[20] = "abcdef";
	int len = strlen(arr);
	printf("%d", len);
	return 0;
}

答案
6

arr有7个字符，包括最后的‘\0’，strlen求出arr的长度是6，实际上求的是‘\0’之前的字符个数。
疑惑
为什么strlen的返回类型是size_t？
strlen求字符串长度，长度不可能是负数，所以返回类型设置为size_t(unsigned int)。

注意

int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
	{
		printf(">");
	}
	else
	{
		printf("<");
	}
}

答案
“>”

为什么？两个无符号类型相减得到的数类型还是无符号类型，所以得到的值不是负数而是一个非常大的数字。

1.1.2strlen的模拟实现

#include<assert.h>
int my_strlen(char* arr)
{
	assert(arr);//断言，一旦arr是NULL就会报错
	char* tmp = arr;
	while (*arr)
	{
		arr++;
	}
	return arr - tmp;//相同类型的指针相减返回之间的元素个数
}
int main()
{
	char arr[20] = "abcdef";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d", len);
	return 0;
}

答案
6

1.2长度不受限制的字符串函数

1.2.1strcpy

在这里插入图片描述
例子

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

注意
（1）目标数组必须足够大，能够容下被拷贝数组
（2）拷贝时遇到被拷贝数组的’\0’便结束拷贝，所以被拷贝数组必须包含’\0’
（3）拷贝时会将源数组（被拷贝数组）的’\0’一并拷贝过去
（4）目标数组必须可改变，不能用const修饰

1.2.2strcpy的模拟实现

char* my_strcpy(char*dest,const char*sour)//sour指向的内容无需改变，可以用const修饰
{
	assert(dest && sour);
	char* ret = dest;
	while (*dest++ = *sour++)//后置++先使用指针，解引用，再使指针指向下一个元素
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "abcdef";
	my_strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

答案
abcdef

1.2.3strcat

在这里插入图片描述
例子

int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = " world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

答案
hello world

注意
（1）目标数组必须足够大，能够容下追加源数组后的字符串
（2）目标数组和源数组必须包括’\0’
（3）追加字符串时会在目标数组的’\0’处开始（包括’\0’），追加到源数组的’\0’为止（包括’\0’）
疑惑
数组自己追加自己会发生什么？
源头的’\0’被干掉，没有’\0’，就会死循环。所以自己给自己追加不要用strcat。

1.2.4strcat的模拟实现

char* my_strcat(char* dest, const char* sour)
{
	assert(dest && sour);
	char* tmp = dest;
	//首先找到目标数组的结束标志
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	//接着开始追加
	while (*dest++ = *sour++)
	{
		;
	}
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = " world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

答案
hello world

1.2.5strcmp

在这里插入图片描述
例子

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abqwer";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	if (ret > 0)
	{
		printf("arr1>arr2\n");
	}
	else if (ret = 0)
	{
		printf("arr1==arr2\n");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2\n");
	}
}

答案
arr1<arr2

注意
比较的时候比较对应字符的ASCII码值，如果相等则同时指针向下一个字符，再次比较其ASCII码值，不断循环直到找到对应字符不相等的情况，当str1对应字符>str2对应字符，则返回大于0的数字，当str1对应字符<str2对应字符，则返回小于0的数字，若相等则返回0。

1.2.6strcmp的模拟实现

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	while (*str1 == *str2 && *str1!='0'&&*str2!='\0')
	{                       当两个字符串相同时，防止其死循环所以要保障str1和str2都不等与'\0'
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;//无论循环结束还是跳出循环，都可达到想要的效果
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abqwer";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	if (ret > 0)
	{
		printf("arr1>arr2\n");
	}
	else if (ret = 0)
	{
		printf("arr1==arr2\n");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2\n");
	}
}

答案
arr1<arr2

1.3长度受限制的字符串函数

以上三个函数都是长度不受限制的字符串函数，直到’\0’为止。但也让人觉得这些函数不安全，因为可能目标空间不够大，在拷贝和追加时又是到源数组的’\0’为止，可能导致越界。那么有什么解决方法吗？

1.3.1strncpy

在这里插入图片描述

例子

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

答案
abc

注意
strncpy是将源数组的num个字符拷贝到目标数组，如果num>源数组的字符时，将源数组的所有字符拷贝过去，再在目标数组后面添加’\0’，直到满足拷贝num个字符为止；如果num<源数组的字符个数时，将源数组的num个字符拷贝过去，但不会将’\0’附加过去，即不会将’\0’拷贝过去。

1.3.2strncpy的模拟实现

char* my_strncpy(char* dest, const char* sour, int num)
{
	assert(dest && sour);
	int len = strlen(sour);
	int i = 0;
	if (len < num)
	{
		for (i = 0; i < len; i++)
		{
			*(dest + i) = *(sour + i);
		}
		for (; i < num; i++)
		{
			*(dest + i) = '\0';
		}
	}
	else
	{
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			*(dest + i) = *(sour + i);
		}
	}
	return dest;//dest没有改变，直接返回即可
}
int main()
{
	char arr1[20] = "################";
	my_strncpy(arr1, "abcdef", 10);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

答案
abcdef

答案验证了当num>源数组长度时，会添加’\0’到目标数组，‘\0’会将#覆盖，当打印时遇到’\0’停止所以只打印了abcdef。

1.3.3strncat

在这里插入图片描述
例子

int main()
{
	char arr1[20] = "abc";
	char arr2[] = "qwer";
	strncat(arr1, arr2, 5);
	printf("%s", arr1);
}

答案
abcqwer

注意
（1）strncat会将源数组的num个字符追加到目标数组，并且会偷偷追加上’\0’。
（2）当num>源数组长度时，直接将源数组追加过去（包括’\0’）；当num<源数组长度时，将源数组的num个字符拷贝过去，再附加’\0’。

1.3.4strncat的模拟实现

char* my_strncat(char* dest, const char* sour, int num)
{
	assert(dest && sour);
	int len = strlen(sour);
	int i = 0;
	if (num > len)
	{
		for (i = 0; i <= len; i++)
		{
			*(dest + i) = *(sour + i);
		}
	}
	else
	{
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			*(dest + i) = *(sour + i);
		}
		*(dest + i) = '\0';
	}
	return dest;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "abc";
	char arr2[] = "qwer";
	my_strncat(arr1, arr2, 5);
	printf("%s", arr1);
}

答案
abcqwer

1.3.5strncmp

在这里插入图片描述
例子

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abcqwe";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 4);
	if (ret > 0)
	{
		printf("arr1>arr2");
	}
	else if (ret = 0)
	{
		printf("arr1==arr2");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2");
	}
	return 0;
}

注意
这个函数与strcmp函数类似，只是比较的不是整个数组，而是前num个字符。

1.3.6strncpy的模拟实现

int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, int num)
{
	assert(str1 && str2);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		if (*(str1 + i) != *(str2 + i))
		{
			break;
		}
	}
	return *(str1 + i) - *(str2 + i);
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abcqwe";
	int ret = my_strncmp(arr1, arr2, 4);
	if (ret > 0)
	{
		printf("arr1>arr2");
	}
	else if (ret = 0)
	{
		printf("arr1==arr2");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2");
	}
	return 0;
}

1.4字符串查找函数

1.4.1strstr

在这里插入图片描述
例子

int main()
{
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (NULL == ret)
	{
		printf("找不到\n");
		return 0;
	}
	printf("找到了，%s\n",ret);
	return 0;
}

答案
找到了，bbcdef

1.4.2strstr的模拟实现

strstr的模拟实现比较复杂。有以下两种情况。在这里插入图片描述
注意
（1）str1和str2作为遍历整个数组的起点，
若str1和str2对应的字符不相等，str1就++，直到两者对应字符相等。
（2）这时就需要两个指针（s1和s2）来继续遍历，分别从从str1和str2的位子开始，
（3）当s1和s2对应字符相等，就++，直到s2遇到’\0’为止，这时就可以返回str1的地址，
（4）当s1和s2对应字符随着++变得不同，就停止循环，str1继续++，寻找与str1相同的字符，
（5）特殊情况，当str1遍历到’\0’就停止循环，返回NULL；当s1和s2循环时，如果s1先遇到’\0’而s2!='\0’这时也返回NULL。

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	char* s1 = str1;
	char* s2 = str2;
	while (*str1)//当str1=='\0'，停止循环
	{
		s1 = str1;//s1紧跟str1
		s2 = str2;//每次重新开始，把s2放回起点
		while (*s1 == *s2 && *s1!='\0' && *s2!='\0')
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')//下面两个IF不能对换，若*s1和*s2都为'\0'说明两者还是相等，直接返回即可
		{
			return str2;
		}
		if (*s1 == '\0')//能到这里说明*s2!='\0'，所以直接跳出或返回NULL
		{
			break;//直接返回NULL也一样
		}
	}
	return NULL;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	if (NULL == ret)
	{
		printf("找不到\n");
		return 0;
	}
	printf("找到了，%s\n",ret);
	return 0;
}

1.5分割字符串

char * strtok ( char * str, const char * sep );
  1. sep参数是个字符串，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贝的内容并且可修改。）
  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。

例子
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.6错误信息报告

1.6.1strerror

在这里插入图片描述
注意
当代码执行发生错误时会生成错误编号，错误编号存放在错误码errno中，所以可以直接使用errno代替errnum。使用errno需要包含头文件。
在这里插入图片描述
例子
在这里插入图片描述

1.6.2perror

在这里插入图片描述
例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror(NULL);
	}
	return 0;
}

结果
No such file or directory

注意
（1）perror的作用相当于printf加上strerror
（2）perror会自己捕获errno中的错误码转换成错误信息，再打印
（2）perror的参数如果是NULL，会直接打印错误信息；如果是程序名称的话，先打印程序名称（自定义信息），再打印错误信息在这里插入图片描述

2.字符函数

2.1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）
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

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）
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

这些函数主要用于判断，通常与if、while等语句连用。这里挑几个作为例子。

#include<ctype.h>//头文件
int main()
{
	if (isdigit('1'))
	{
		printf("数字\n");
	}
	if (isalpha('a'))
	{
		printf("字母\n");
	}
	if (isupper('A'))
	{
		printf("大写\n");
	}
	return 0;
}

结果
数字
字母
大写

2.2字符转换函数

int tolower ( int c );//将c对应字符转换成小写，并返回其ASCII码值
int toupper ( int c );//将c对应字符转换成大写，并返回其ASCII码值

例子

#include<ctype.h>
int main()
{
	char arr[] = "hello world";
	//转换成大写
	int i = 0;
	int len = strlen(arr);
	for (i = 0; i < len; i++)
	{
		if (islower(*(arr + i)))//判断是否是小写
		{
			printf("%c", toupper(*(arr + i)));
			continue;
		}
		else
		{
			printf("%c", *(arr + i));
		}
	}
	printf("\n");
	//再转换成小写
	for (i = 0; i < len; i++)
	{
		if (isupper(*(arr + i)))//判断是否是大写
		{
			printf("%c", tolower(*(arr + i)));
			continue;
		}
		else
		{
			printf("%c", *(arr + i));
		}
	}
	return 0;
}

结果
HELLO WORLD
hello world

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Zhuang_N/article/details/128823050
今日推荐
《美国对全球网络空间安全与发展的威胁和破坏》报告发布
火速冲上 GitHub 热榜 —— 开源编程语言、框架哪有这么可爱？
北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”
LFOSSA 源来如此公开课 | 掌握云原生未来：CNCF 认证全面攻略与备考秘籍
周排行
循环神经网络（rnn）讲解
Tigao教程四：单独的关节运动
金蝶K3WISE15.0-注册套打教程
如何在Mac上配置Kubernetes
Android应用结束自身进程的方法
SpringMVC学习 十三 拦截器栈
中国驻洛杉矶总领馆举行新春招待会
HttpClient get post 发送
11 - three.js 笔记 - 绘制三维字体模型
Mysql递归获取某个父节点下面的所有子节点和子节点上的所有父节点
每日归档
更多
2024-05-01(4)
2024-04-30(1)
2024-04-29(40)
2024-04-28(0)
2024-04-27(56)
2024-04-26(39)
2024-04-25(22)
2024-04-24(36)
2024-04-23(26)
2024-04-22(39)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022