C语言 一文详解常用的字符串操作函数及模拟实现

发布于:2025-07-26 ⋅ 阅读:(11) ⋅ 点赞:(0)

目录

前言

字符分类函数

字符串操作函数

strlen()

模拟实现

strcpy()

模拟实现

strcat()

模拟实现

strcmp()

模拟实现

strncpy()

strncat()

strncmp()

strstr()

​​​​​​​模拟实现 

strtok()

strerror()

小结


前言

在前面部分我们说了C语言中数组, 函数等等这样的知识点, 这一部分, 我们来说说C语言中我们会常常用到的字符串操作函数和内存操作的库函数~~, 肥肠有用~~

字符分类函数

C语⾔中有⼀系列的函数是专⻔做字符分类的,也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。

这些函数的使⽤都需要包含⼀个头⽂件是 ctype.h

这些函数的使⽤⽅法⾮常类似,我们就说说⼀个函数的事情,其他的⾮常类似: 

int islower ( int c );

islower 是能够判断参数部分的 c 是否是⼩写字⺟的。

通过返回值来说明是否是⼩写字⺟,如果是⼩写字⺟就返回⾮0的整数,如果不是⼩写字⺟,则返回 0。

练习: 写⼀个代码,将字符串中的⼩写字⺟转⼤写,其他字符不变。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main ()
{
 int i = 0;
 char str[] = "Test String.\n";
 char c;
 while (str[i])
 {
     c = str[i];
     if (islower(c)) 
     c -= 32;
      putchar(c);
      i++;
 }
 return 0;
}

字符串操作函数

strlen()

size_t strlen ( const char * str );

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')。

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( 易错 )

strlen的使⽤需要包含头⽂件

学会strlen函数的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <string.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;
}

模拟实现

一:

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

 二:

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

三:

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

strcpy()

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

源字符串必须以 '\0' 结束。

会将源字符串中的 '\0' 拷⻉到⽬标空间。

⽬标空间必须⾜够⼤,以确保能存放源字符串。

⽬标空间必须可修改。

模拟实现

//1.参数顺序
//2.函数的功能,停⽌条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
//6.题⽬出⾃《⾼质量C/C++编程》书籍最后的试题部分
char *my_strcpy(char *dest, const char*src)
{ 
 char *ret = dest;
 assert(dest != NULL);
 assert(src != NULL);
 
 while((*dest++ = *src++))
 {
 ;
 }
 return ret;
}

strcat()

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。

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。

字符串⾃⼰给⾃⼰追加,如何?

模拟实现

char *my_strcat(char *dest, const char*src)
{
 char *ret = dest;
 assert(dest != NULL);
 assert(src != NULL);
 while(*dest)
 {
 dest++;
 }
 while((*dest++ = *src++))
 {
 ;
 }
 return ret;
}

strcmp()

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。

​​​​​​​模拟实现

int my_strcmp (const char * str1, const char * str2)
{
 int ret = 0 ;
 assert(src != NULL);
 assert(dest != NULL);
 while(*str1 == *str2)
 {
 if(*str1 == '\0')
 return 0;
 str1++;
 str2++;
 }
 return *str1-*str2;
}

strncpy()

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

拷⻉num个字符从源字符串到⽬标空间。

如果源字符串的⻓度⼩于num,则拷⻉完源字符串之后,在⽬标的后边追加0,直到num个。

strncat()

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

Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.

(将source指向字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾,再追加⼀个 \0字符)。

If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating null-character is copied.(如果source 指向的字符串的⻓度⼩于num的时候,只会将字符串中到\0 的内容追加到destination指向的字符串末尾)。

strncmp()

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

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.

strstr()

char * strstr ( const char * str1, const char * str2);

Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1.

(函数返回字符串str2在字符串str1中第⼀次出现的位置)。

The matching process does not include the terminating null-characters, but it stops there.(字符

串的⽐较匹配不包含 \0 字符,以 \0 作为结束标志)。

/* strstr example */
#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;
}

​​​​​​​模拟实现 

char * strstr (const char * str1, const char * str2)
{
 char *cp = (char *) str1;
 char *s1, *s2;
 if ( !*str2 )
 return((char *)str1);
 while (*cp)
 {
   s1 = cp;
   s2 = (char *) str2;
   while ( *s1 && *s2 && !(*s1-*s2) )
    s1++, s2++;
   if (!*s2)
     return(cp);
   cp++;
 }
 return(NULL);
}

strtok()

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

sep参数指向⼀个字符串,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⻉的内容 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。

#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;
}

strerror()

char * strerror ( int errnum );

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。

在不同的系统和C语⾔标准库的实现中都规定了⼀些错误码,⼀般是放在 errno.h 这个头⽂件中说明的,C语⾔程序启动的时候就会使⽤⼀个全⾯的变量errno来记录程序的当前错误码,只不过程序启动的时候errno是0,表⽰没有错误,当我们在使⽤标准库中的函数的时候发⽣了某种错误,就会讲对应的错误码,存放在errno中,⽽⼀个错误码的数字是整数很难理解是什么意思,所以每⼀个错误码都是有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回

#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
 int i = 0;
 for (i = 0; i <= 10; i++) {
     printf("%s\n", strerror(i));
 }
 return 0;
}

小结

像这些C/C++中的库函数的使用, 大家都可以上
https://legacy.cplusplus.com/https://legacy.cplusplus.com/网站查找, 都会有很详细的说明~~

文中的一些英文描述 也是来自于这个网站


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