字符函数和字符串函数

本章重点

重点介绍处理字符和字符串的库函数的使用和注意事项

• 求字符串长度
• • strlen
• 长度不受限制的字符串函数
• • strcpy
• • strcat
• • strcmp
• 字符串查找
• • strstr
• • strtok
• 错误信息报告
• • strerror
• 字符操作
• 内存操作函数
• • memcpy
• • memmove
• • memset
• • memcmp

1. 字符函数介绍

1.1 strlen

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（易错）
• 学会strlen函数的模拟实现

在我们模拟实现strlen之前，先要会用strlen函数，以下案例是正确的嘛？

输出结果：

很多人就好奇为什么3 - 6 > 0。
因为strlen返回类型是size_t，是以无符号类型进行返回的，那么无符号 - 无符号 得到的答案肯定也就是无符号类型了。
值确实是-3，但是在内存中存储，因为是负数，需要转换为补码，补码可是一个很大的数字，然后又要以无符号类型进行输出，得到的答案就是>0。

模拟实现strlen函数

1.2 strcpy

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。
• 学会模拟实现。

使用库函数strcpy看看效果

模拟实现strcpy

1.3 strcat

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。
• 字符串自己给自己追加，如何？

先来看看库函数strcat的使用

模拟实现库函数strcat

那么自己追加自己是否成立呢？

画图详解

1.4 strcmp

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

• 标准规定：
• • 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？

先来看看库函数xtrcmp的使用

模拟实现库函数strcmp

1.5 strncpy

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。

1.6 strncat

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

• 将源的前Num个字符追加到目标，外加一个终止NUL字符。
• 如果SOURCE中的C字符串的长度小于Num，则只包含到终止NUL的内容，字符被复制。

1.7 strncmp

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。

1.8 strstr

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

• 返回指向str1中str2的第一个匹配项的指针，如果str2不是str1的一部分，则返回空指针。

模拟实现strstr库函数

输出结果：

1.9 strtok

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。

1.10 strerror

char * strerror ( int errnum );

• 返回错误码，所对应的错误信息。

2. 内存函数

2.1 memcpy

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。

模拟实现库函数memcpy

输出结果：

当我们想要自己拷贝自己的时候，从3的位置开始拷贝1开始的位置，拷贝20个字节，能实现1 2 1 2 3 4 5 8 9 10嘛？

总结：memcpy是用来处理不重叠的内存空间拷贝。
这里就延续出了memmove库函数的用法

2.2 memmove

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。

成功使用库函数memmove实现重叠的内存空间拷贝

当我们想要模拟实现库函数memmove的时候会遇到以下几个问题

下面来实现代码：

输出两种类型结果：

第一种：dest < src

第二种： dest> src

2.3 memcmp

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

在内存中可以观察到直到第九个字节比对都是一模一样的，所以ret接收了一个0。

2.4 memset

void *memset(void *str, int c, size_t n);

• str – 指向要填充的内存区域的指针。
• c – 要设置的值，通常是一个无符号字符。
• n – 要被设置为该值的字节数。

总结：本章主要讲解了一些字符串函数以及内存函数的使用方法，极个别的实现了手搓库函数，让我们了解到了函数底层的运行原理。

本章完~