欢迎来到白刘的领域   Miracle_86.-CSDN博客

系列专栏  C语言知识

先赞后看，已成习惯

   创作不易，多多支持！

 在编程的过程中，我们经常要处理字符以及字符串，为了方便操作这些字符和字符串，C语言标准库中提供了一系列库函数，接下来我们就一起来学习这些函数，帮助字符和字符串完成它们的舞会之梦。

目录

一、字符分类函数

二、字符转换函数

三、strlen函数的使用以及模拟实现

方法1

方法2

方法3

四、strcpy函数的使用以及模拟实现

五、strcat函数的使用以及模拟实现

六、strcmp函数的使用以及模拟实现

---

一、字符分类函数

在C语言中，有一系列函数是专门用来做字符分类的，也就是一个字符是属于什么类型的字符。这些函数都包含在一个头文件：<ctype.h>。

其实上述的函数的使用方法都是非常类似的，所以我们就仅拿其中一个来举例说明。

int islower(int c);

islower函数可以判断一个字符是不是小写字母。

通过返回值来说明是否为小写字母，如果是则返回非0的整数，如果不是则返回0。

我们来举例练习一下：

//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;
}

因为'A'的ASCII码值是65，'a'的ASCII码值为97，97-65=32，故转换仅需减32即可。

来看运行结果：

二、字符转换函数

C语言中提供了两个字符转换函数：

int tolower(int c); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 
int toupper(int c); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

刚刚的代码我们是将字符-32来完成效果，这回我们有了字符转换函数，就可以之间上函数了。

#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 = toupper(c);putchar(c);i++;}return 0;
}

 运行结果是一样的：

三、strlen函数的使用以及模拟实现

我们先来看看strlen函数的原型：

size_t strlen(const char* str);

str我们很熟悉了，是string（字符串）的缩写，len其实是length的意思，所以这个函数大概我就能知道字面意思，它是用来求字符串长度的。

我们知道字符串是以'\0'结尾的，而strlen函数返回的就是在字符串在'\0'之前出现的字符的个数（不包含'\0'）。

这里要注意几个点：

1.参数指向的字符串必须是以'\0'结尾。

2.参数的返回值是size_t类型的，是无符号的（易错）。

3.strlen函数是需要头文件的，它的头文件是<string.h>。

那了解完strlen的基本知识，接下来我们来看看它的实战使用：

#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;
}

接下来看模拟实现：

方法1

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

法1创建了个临时变量来计数，还使用了指针运算，由于'\0'为假，指针指到它时，也就意味着字符串结束，循环也就结束。我们还用到了assert断言，严谨一些，养成良好的习惯。

方法2

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

法2中我们使用了递归，由于每次我们都是+1，所以很容易想到使用递归来完成代码的实现。这里不会递归的兄弟们，传送门放在下面了：

C语言中的套娃——函数递归_俄罗斯套娃可以用递归实现吗-CSDN博客

方法3

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

 这种方法也使用了指针运算，可见指针运算有多好用：

灵魂指针，教给（一）-CSDN博客

这篇文章详细地讲述了指针的运算。

首先由于传进来的是字符串的首元素地址，然后我们再创建一个指针来移动，最后指针指向字符串末尾，首尾相减，便能知晓中间长度，也就是字符串的长度。

四、strcpy函数的使用以及模拟实现

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

首先我们认识两个单词：destination n.目的地，source n.源头。

然后我们再来拆分一下strcpy的字面意思，str还是字符串，cpy其实是copy的意思，那我们可以知道了，strcpy是用来拷贝字符串的。

这里说明几点细节：

1.原理：将 source 指向的 C 字符串复制到destination指向的数组中，包括终止 null 字符（并在该点停止）

2.源字符串必须以'\0'结尾。

3.目标空间必须足够大，确保能放下源字符串。

4.目标空间必须是可修改的。

接下来我们来看它的使用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char src[40];char dest[40];strcpy(src, "Hello World");strcpy(dest, src);printf("最终的目标字符串：%s\n", dest);return 0;
}

 来看运行结果：

接下来我们来学习strcpy的模拟实现：

我们可以用两个指针分别指向目的地和源头，然后通过赋值即可完成拷贝。

//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
#include <stdio.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;assert(dest != NULL);assert(src != NULL);while (*src != '\0'){*dest = *src;dest++;src++;}*dest = *src; //拷贝'\0'return ret;}

 上述代码已经可以完成效果了，但是我们还可以有更巧妙的代码：

#include<stdio.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;assert(dest != NULL);assert(src != NULL);while ((*dest++ = *src++)){;}return ret;}

虽然++的优先级比*高，但是是后置++，先操作后++，所以先解引用，完成赋值后再++，最后到'\0'，退出循环，是不是很巧妙。

五、strcat函数的使用以及模拟实现

char *strcat(char *dest, const char *src)

老规矩还是字面分析，str字符串，这个cat可不是小猫的那个cat，而是catenate的缩写，意思是连成一串。

1.原理：将源字符串的副本追加到目标字符串。终止 null 字符在 destination 中被 source 的第一个字符覆盖，并包含一个 null 字符在由两者在目的地的串联形成的新字符串的末尾。

2.源字符串必须以'\0'结尾。

3.目标字符串也需要有'\0'，否则不知道从哪开始追加。

4.目标空间足够大。

5.目标空间可修改。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char src[50];char dest[50];strcpy(src, "World");strcpy(dest, "Hello ");strcat(dest, src);printf("最终的目标字符串：%s", dest);return 0;
}

 运行结果：

之后我们学习strcat的模拟，这个其实很简单，刚刚我们学到了strcpy的模拟，那这个无非就是先找到destination中的'\0'再copy，代码如下：

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

六、strcmp函数的使用以及模拟实现

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

cmp是compare的缩写，是比较，顾名思义strcmp是比较字符串的。

1.原理：此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们等于彼此，它继续往下比较，直到字符不同或终止达到 null-character。

2.返回值：

• 如果返回值小于 0，则表示 str1 小于 str2。
• 如果返回值大于 0，则表示 str1 大于 str2。
• 如果返回值等于 0，则表示 str1 等于 str2。 

3.比较的是两个字符的ASCII码值的大小。

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char str1[15];char str2[15];int ret;strcpy(str1, "abcdef");strcpy(str2, "ABCDEF");ret = strcmp(str1, str2);if(ret < 0){printf("str1 小于 str2");}else if(ret > 0) {printf("str1 大于 str2");}else {printf("str1 等于 str2");}return(0);
}

 strcmp的模拟实现，这个其实很简单，直接上代码：

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

---

未完待续......