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前言
全都是干货,超级细节,如果不细节,晚上8.30,是兄弟就来砍我
1. 字符分类函数
C语言中有一系列的函数是专门做字符分类的。
就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。
注:该类型的函数的使用都需要包含一个头文件:
ctype.h
1.1 islower
islower 是用来判断参数是否是小写字母的,如果是小写字母返回非0的值,如果不是小写字母返回0
我们用代码测试一下:
int main()
{
int ret = islower('Q');
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
结果如下:
1.2 isupper
同理:
isupper是用来判断参数是否是大写字母的,如果是大写字母返回非0的值,如果不是大写字母返回0
继续测试:
int main()
{
int ret = isupper('Q');
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
结果如下:
除了这两个常用的之外,还有很多字符分类函数,我就不一个个介绍了,下面放张图,供大家学习;
2.字符转换函数
C语⾔提供了2个字符转换函数:
tolower
—— 大写字母转小写
toupper
—— 小写字母转大写
2.1 tolower
之前把小写字母转大写字母是不是用ascll码的思路写的呢?
int main()
{
char ch = 'a';
ch = ch - 32;
printf("%c\n", ch);
return 0;
}
那么用
tolower
我们就可以更加方便些
int main()
{
char ch = 'a';
//ch = ch - 32;
ch = toupper(ch);
printf("%c\n", ch);
return 0;
}
运行结果如下;
2.2 toupper
来看个题目:
写一个代码,字符串中的小写字母转大写,其他字符不变。
int main()
{
char str[] = "i am A Student";
//1. 遍历字符串
//2. 发现小写字母转大写
size_t len = strlen(str);//14(0~13)
size_t i = 0;
for (i = 0; i < len; i++)
{
if (islower(str[i]))
{
//转大写
//str[i] = str[i] - 32;
str[i] = toupper(str[i]);
}
}
printf("%s\n", str);
return 0;
}
运行结果如下:
3.strlen的使用和模拟实现
1, strlen函数要正确获得字符串长度,字符串中必须得有
\0
2,注意函数的返回值为size_t,是无符号的( 易错 )
3,字符串以 ‘\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’ )。
我们用cplusplus这个网站搜索看看
strlen
的函数类型
size_t strlen (const char * str);
3.1 strlen的使用注意( 易错 )
大家来猜猜看,这段代码的结果是什么?
#include <stdio.h>
int main()
{
const char*str1 = "abcdef";
const char*str2 = "bbb";
if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)
{
printf("str2>str1\n");
}
else
{
printf("srt1>str2\n");
}
return 0;
}
结果如下:
这里非常容易犯错误,注意
strlen
的返回值是size_t
它是无符号整数,两个无符号整数想减,结果是不会出现负数的,那么就可以解释为什么结果是str2>str1了,那么我们就要改进代码。用强制类型转换。
改进代码如下:
int main()
{
const char* str1 = "abcdef";
const char* str2 = "bbb";
if ((int)strlen(str2) - (int)strlen(str1) > 0)
{
printf("str2>str1\n");
}
else
{
printf("srt1>str2\n");
}
return 0;
}
结果如下:
3.2 strlen的模拟实现
仿照strlen函数的参数,返回类型,功能写一个类似的函数
3.2.1 计数器方式
size_t my_strlen(const char* str)
{
int count = 0;//计数
assert(str);
while (*str)//当*str=\0时会跳出循环
{
str++;
count++;
}
return count;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
size_t ret = my_strlen(arr);
printf("%zd", ret);
}
3.2.2 指针方式
size_t my_strlen(const char* str)
{
const char* star = str;//用const提高健壮性
assert(str);
while (*str)//当*str=\0时会跳出循环
{
str++;
}
return str - star;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
size_t ret = my_strlen(arr);
printf("%zd", ret);
}
3.2.3 递归的方式
递归的思想:大事化小
my_strlen(“abcdef”)
1+my_strlen(“bcdef”)
1+1+my_strlen(“cdef”)
1+1+1+my_strlen(“def”)
1+1+1+1+my_strlen(“ef”)
1+1+1+1+1+my_strlen(“f”)
1+1+1+1+1+1+my_strlen("")
1+1+1+1+1+1+0 = 6
size_t my_strlen(const char* str)
{
if (*str == '\0')
return 0;
else
return 1 + my_strlen(++str);
//递归这里不要用str++,先使用再++,传进去还是原来的数
//虽然这里++str可以,但是在递归里面还是不建议使用'++'的方式
//因为'++'会改变str,留下隐患,而'str+1'的方式不会
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
size_t ret = my_strlen(arr);
printf("%zd", ret);
}
4. strcpy的使用和模拟实现
在cplusplus这个网站
strcpy
搜索的函数类型
4.1 strcpy的使用
函数的功能:拷贝字符串
注意事项:
- 源字符串中必须包含\0,同时\0也会被拷贝到目标空间
- 程序员自己要保证目标空间要足够大,能放得下拷贝来的数据
- 保证目标空间必须可以修改
废话不多说,直接上代码:
int main()
{
char arr1[] = "hello abc";
char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxxxxx";
strcpy(arr2, arr1);
printf("arr1= %s \n", arr2);
printf("arr2= %s ", arr2);
}
运行结果如下:
接下来我们调试一下程序,监视一下arr2,可以发现
strcpy
这个函数把arr1中的\0
也直接拷贝到arr2去了,所以arr2后面的xxxxxx
没有了
那么我们把数组arr2
的下标设置成小于数组arr1
然后运行代码会发生什么呢?
int main()
{
char arr1[] = "hello abc";
char arr2[3] = "xxx";
strcpy(arr2, arr1);
printf("arr1= %s \n", arr2);
printf("arr2= %s ", arr2);
}
运行结果如下:
可以发现
arr2
一样打印出来了,但是程序报错
翻译一下这段话:运行时检测失败#2-变量'arr2'周围的堆栈已损坏
这说明程序越界访问了,所以我们使用这个函数的时候要保证目标空间要足够大,能放得下拷贝来的数据
还有一种类似的情况:
int main()
{
char arr1[] = {
'a','b','c'};//注意这里是没有\0的
char arr2[3] = "xxx";
strcpy(arr2, arr1);
printf("arr1= %s \n", arr2);
printf("arr2= %s ", arr2);
}
这段代码运行时因为数组arr1没有
\0
,它会一直往后拷贝导致程序越界访问报错
接下来看看这段代码
int main()
{
char arr1[4] = "abc";
const char* p = "qwertyuiop";//常量字符串 - 不可以修改的
strcpy(p, arr1);
printf("%s\n", p);
return 0;
}
这里因为*p指向的只是字符串
"qwertyuiop"
的地址,而"qwertyuiop"
是常量字符串是不可以修改的。
4.2 strcpy的模拟实现
char* my_strcpy(char*str2,const char*str1)//arr2的空间是期望改变的,而arr1的空间是期望改变的
{
char* ret = str2;//给str2起始位置,这样传回去可以直接打印arr2[]
assert(str1!=NULL&&str2!=null);//这里可以这样简化:(str1 && str2)
while (*str2++ = *str1++)//先用再++,所以不影响
{
//str1++;
;
//str2++;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20] = "aaaaaaaaaaa";
printf("%s", my_strcpy(arr2, arr1));
}
strcpy 功能是将源字符串的内容拷贝到目标空间,期望目标空间的内容发生变化,所以返回目标空间的起始的地址,方便观察目标空间的数据
5. strcat的使用和模拟实现
继续用cplusplus这个网站搜索看看
strcat
的函数类型
5.1strcat的使用
函数的功能:字符串追加
注意事项:
- 目标空间中得有\0(从哪里开始追加),
- 源头字符串中得有\0(追加到什么时候结束)
- 目标空间要足够大,目标要可以修改
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
- 目标字符串中也得有 \0 ,否则没办法知道追加从哪里开始。
试试下面的代码你就知道啦:
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char *p = "world";
printf("%s\n", strcat(arr1, p));
return 0;
}
运行结果如下:
还可以这样运行:
扩展:
我们将代码以实验的目的小该一下,并继续调试。监视数组arr1运行时运行时的值的变化
int main()
{
char arr1[20] = "hello\0xxxxxxxx ";
char* p = "world";
printf("%s\n", strcat(arr1, p));
return 0;
}
注意看这两段代码的arr[5]位置
可以看出
strcat
函数会把数组原来\0
的位置换为被追加字符串的首个元素然后继续追加,并且补上\0
。那么我们是不是可以结合strcpy
的模拟实现来做到strcat的模拟实现
5.2 strcat的模拟实现
char* my_strcat(char* str2, const char* str1)
{
char* ret = str2;
assert(str2 && str1);
//1. 找到目标空间中的\0
while (*str2 != '\0')
{
str2++;
}
//2. 拷贝数据
while (*str2++ = *str1++)//这里是不是和`strcpy`的模拟实现一样呢?
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "I am ";
char arr2[10] = "Student";
printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));
return 0;
}
6. strcmp的使用和模拟实现
用cplusplus这个网站搜索看看
strcmp
的函数类型
6.1 strcmp的使用
函数的功能:比较字符串(按照字典序)
注意事项:
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
那么如何判断两个字符串? 比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。
int main()
{
//比较2个字符串
int ret = strcmp("abce", "abq");
if (ret > 0)
printf(">\n");
else if (ret == 0)
printf("==\n");
else
printf("<\n");
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
大家猜猜结果是什么?
是不是有些出乎意料呢?
其实这个函数的比较是对数组的元素一个一个进行比较
这里前面a=a,b=b,当到d时ASCII码
d
<q,所以结果是<号
6.2strcmp函数的模拟实现
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
assert(s1 != NULL);
assert(s2 != NULL);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
return 0;
s1++;
s2++;
}
if (*s1 > *s2)
return 1;
else
return -1;
}
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
assert(s1 != NULL);
assert(s2 != NULL);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
return 0;
s1++;
s2++;
}
return *s1 - *s2;
7.strncpy,strncat ,strncmp函数的使用
7.1strncpy函数的使用
大家先看看,这个函数和strcpy的区别
strncpy
相对于strcpy
来说更加安全
因为他加上了限制,只要你的num传的数不大于原数组下标上限,就不会跟strcpy
那样发生程序越界访问
运行下例代码,并调试:
int main()
{
char arr1[10] = "xxxxxxxxx";
char arr2[] = "ab";
strncpy(arr1, arr2, 5);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
可以发现arr1中的5个x已经被替换,但是arr2只有ab
我们可以发现多出来的位置都补上了\0
7.2strncat 函数的使用
int main()
{
char arr1[15] = "abc\0xxxxxx";
char arr2[] = "ab";
strncat(arr1, arr2, 5);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
这里就不多介绍了一样的思路,追加5给字符串并补上
\0
7.3strncmp函数的使用
int main()
{
char arr1[20] = "abcdef";
char arr2[] = "abcqwer";
int ret = strncmp(arr1, arr2, 3);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
结果如下:
一样的思路只比较前面3个
10.strstr的使用和模拟实现
strstr的使用
比较str1和str2的前num个字符,如果相等就继续往后比较,最多比较num个字母,如果提前发现不⼀样,就提前结束,大的字符所在的字符串⼤于另外⼀个。如果num个字符都相等,就是相等返回0.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char str[] = "This is a simple string";
char* pch;
pch = strstr(str, "simple");
strncpy(pch, "sample", 6);
printf("%s\n", str);
return 0;
}
strstr的模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert>
const char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1);
assert(str2);
const char* cp = str1;
const char* s1 = NULL;
const char* s2 = NULL;
//如果子串是空字符串,直接返回str1
if (*str2 == '\0')
return str1;
while (*cp)//用cp记录cp字符串可能找到字符串的起始位置
{
s1 = cp;//
s2 = str2;
while (*s1 == *s2 && *s1 && *s2)
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
return cp;
cp++;
}
return NULL;
}
int main()
{
char arr1[] = "abbbcdef";
char arr2[] = "bbc";
char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
if (ret != NULL)
printf("%s\n", ret);
else
printf("找不到\n");
return 0;
}
11.strtok函数的使用
sep参数指向⼀个字符串,定义了用作分隔符的字符集合
1.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。
2.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。)
3. 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。
4. .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。
5.如果字符串中不存在更多的标记,则返回 NULL 指针。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[] = "192.168.6.111";
char* sep = ".";
char* str = NULL;
for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
{
printf("%s\n", str);
}
return 0;
}
运行结果如下:
12.strerror函数的使用
strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
char * ret = strerror(i);
printf("%d : %s\n", i, ret);
}
return 0;
}
运行结果如下:
这段代码返回的是0~1对应的错误信息,其实我们代码运行错误时,都有对应的错误信息
当库函数调用失败的时候,会讲错误码记录到errno这个变量中
errno是一个C语言的全局变量
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen("666.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
printf("打开文件失败,失败的原因: %s\n", strerror(errno));
return 1;
}
else
{
printf("打开文件成功\n");
}
return 0;
}
结果如下:
原因就是没有这样的文件或者目录,我们去新建一个666.txt文件就成功了
打开文件 - 读写文件之前,需要打开文件
读取文件前,需要打开文件,如果要打开成功,需要文件是存在的,如果文件不存在,则打开失败,fopen会返回NULL
扩展errno
errno是一个C语言的全局变量
当库函数调用失败的时候,会讲错误码记录到errno这个变量中
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen("add.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
//printf("打开文件失败,失败的原因: %s\n", strerror(errno));
perror("fopen");
return 1;
}
else
{
printf("打开文件成功\n");
//...
}
return 0;
}
可以发现用了errno
连printf
都没有使用直接输出了
总结
以上就是今天要讲的内容,文字符函数和字符串函数的使用。
主要掌握strlen的使用和模拟实现, strcpy的使用和模拟实现,strcat的使用和模拟实现,strcmp的使用和模拟实现
制作不易,望大家给个三连!