C语言：字符函数和字符串函数

字符函数和字符串函数

• 求字符串长度        strlen

• 长度不受限制的字符串函数     strcpy    strcat    strcmp

• 长度受限制的字符串函数    strncpy    strncat    strncmp

• 字符串查找    strstr    strtok

• 错误信息报告     strerror

• 内存操作函数     memcpy    memmove    memcmp

函数介绍和模拟实现

strlen

函数原型

size_t strlen ( const char * str );

• 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' )
• 参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束
• 注意函数的返回值为size_t，是无符号的

模拟实现

方式一：

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

方式二：

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

方式三：

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//指针-指针的方式
int my_strlen(char* s)
{
    char *p = s;
    while(*p != ‘\0’ )
        p++;
    return p-s;
}

strcpy

函数原型

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

• 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

模拟实现

char* my_strcpy(char * destination, const char * source)
{
    assert(destination != NULL && source != NULL); //assert断言
    char *dest = destination;
    char *sour = source;
    while (*sour != '\0')
    {
        *dest++ = *sour++;
    }
    return dest;
}

strcat

函数原型

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

• 源字符串必须以 '\0' 结束
• 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容
• 目标空间必须可修改

模拟实现

char * my_strcat(char * destination, const char * source)
{
    assert(destination != NULL && source != NULL);
    char *dest = destination;
    const char *sour = source;
    while (*dest != '\0')
    {
        dest++;
    }
    while (*sour != '\0')
    {
        *dest++ = *sour++;
    }
    *dest = '\0';
    return destination;
}

strcmp

函数原型

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

• 以ascll码的形式来比较大小
• 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
• 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
• 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

 模拟实现

int my_strcmp(const char * str1, const char * str2)
{
    assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
    int ret = 0;
    while (!(ret = *(unsigned char *)str1 - *(unsigned char *)str2) && *str2)
    {
        str1++;
        str2++;
    }
    if (ret < 0)
        ret = -1;
    else if (ret > 0)
        ret = 1;
    return ret;
}

strncpy

函数原型

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

• 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

模拟实现

char* my_strncpy(char* a, const char* b,const size_t size)
{
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		a[i] = b[i];
	}
	return a;
}

 strncat 

函数原型

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

• 把源字符串中前num个字符从目标字符串'\0位置开始拷贝到目标字符串后面

模拟实现

char* my_strncat(char* str1, const char* str2, const size_t num)
{
	char* src = str1;
	while (*str1)
	{
		str1++;
	}
	for (size_t i = 0; i < num; i++)
	{
		*(str1 + i) = *(str2 + i);
	}
	return src;
}

strncmp

函数原型

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

• 比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完

模拟实现

int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, const size_t num)
{
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		if (*(str1 + i) > *(str2 + i))
		{
			return 1;
		}
		else if (*(str1 + i) < *(str2 + i))
		{
			return -1;
		}
	}
	return 0;
}

strstr

函数原型

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

• 找到源字符串在目标字符串中第一次出现的位置，并返回这个位置，如果没有找到，则返回NULL

模拟实现

char* my_strstr(const char *string, const char *strCharSet)
{
    assert(string != NULL && strCharSet != NULL);
    const char *pstr = string;
    char *s1, *s2;

    if (!*strCharSet)
        return string;
    while (*pstr)
    {
        s1 = pstr;
        s2 = (const char *)strCharSet;


        while (*s1 && *s2 && !(*s1 - *s2))
            s1++, s2++;

        if (!*s2)
            return(pstr);

        pstr++;
    }
    return NULL;
}

strtok

函数原型

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

• sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
• 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
• 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
• 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针

模拟实现

char* my_strtok(char *str, const char *del)
{
	// str 可以为NULL
	assert(del != NULL);
	static char *last ;
	if(str == NULL)
		str	= last;
	
	str += strspn(str, del);
	if(*str == '\0')
		return NULL;
	char *s = str;
	str = strpbrk(s, del);
	if(str == NULL)
		last = strchr(s, '\0');
	else
	{
		*str = '\0';
		last = str+1;
	}
	return s;
}

memcpy

函数原型

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

• 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

模拟实现

void* my_memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)
{
    assert(dest != NULL && src != NULL);
    char *pdest = (char *)dest;
    const char *psrc = (const char *)src;
    while (count-- > 0)
    {
        *pdest++ = *psrc++;
    }
    return dest;
}

memmove

函数原型

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

• 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的
• 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理

模拟实现

void* my_memmove(void *dest, const void *src, size_t count)
{
    assert(dest != NULL && src != NULL);
    char *pdest = (char *)dest;
    const char *psrc = (const char *)src;
    if (pdest <= psrc || pdest >= (psrc + count))
    {
        while (count-- > 0)
        {
            *pdest++ = *psrc++;
        }
    }
    else
    {
        pdest = pdest + count - 1;
        psrc = psrc + count - 1;
        while (count-- > 0)
        {
            *pdest-- = *psrc--;
        }
    }
    return dest;
}

memcmp

函数原型

int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );

• 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
• 返回值如下：
  

模拟实现

int my_memcmp(const char* str1, const char* str2, const size_t num)
{
    assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		if (*(str1 + i) > *(str2 + i))
		{
			return 1;
		}
		else if (*(str1 + i) < *(str2 + i))
		{
			return -1;
		}
	}
	return 0;
}