字符函数与字符串函数
- 1.字符分类函数
- 2.字符转换函数
- 3.[strlen](https://cplusplus.com/reference/cstring/strlen/?kw=strlen) 的使用和模拟实现
- 4.[strcpy](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strcpy/?kw=strcpy) 的使用和模拟实现
- 5.[strcat](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strcat/?kw=strcat) 的使用和模拟实现
- 6.[strcmp](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strcmp/?kw=strcmp) 的使用和模拟实现
- 7.[strncpy](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strncpy/?kw=strncpy) 函数的使用
- 8.[strncat](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strncat/?kw=strncat) 函数的使用
- 9.[strncmp](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strncmp/?kw=strncmp) 函数的使用
- 10. [strstr](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strstr/?kw=strstr) 的使用和模拟实现
- 11.[strtok](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strtok/?kw=strtok) 函数的使用
- 12.[strerror](https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strerror/?kw=strerror)函数的使用
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,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,就那一个来举例,其他非常的类似:
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。
//方法1
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>int main()
{int i = 0;char str[] = "Hello World\n";char c;while (str[i]){c = str[i];if (islower(c))c = c - 32;putchar(c);//HELLO WORLDi++;}return 0;
}
2.字符转换函数
C语言提供了2个字符转换函数:
int tolower(int c)//将参数传进出的大写字母转小写
int toupper(int c)//将参数传进出的小写字母转大写
上面的代码,我们将小写转大写,是 -32 完成的效果,有了转换函数,就可以直接使用 tolower 函数。
//方法2:
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>int main()
{int i = 0;char str[] = "Hello World\n";char c;while (str[i]){c = str[i];if (islower(c))c = toupper(c);putchar(c);//HELLO WORLDi++;}return 0;
}
3.strlen 的使用和模拟实现
size_t strlen(const char* str);
- 字符串以’\0’作为结束标志,strlen函数返回是在字符串中’\0’前面的字符个数
- 参数指向的字符串必须要以’\0’结束
- 函数的返回值为size_t,是无符号的
- strlen的使用需要包含头文件(string.h)
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{const char* str1 = "abcdef";const char* str2 = "bbb";if (strlen(str2) - strlen(str1)){printf("str2>str1\n");//str2>str1}else{printf("str2<str1\n");}return 0;
}
strlen的模拟实现:
方法1:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>//计算器的实现
int my_strlen(const char* str)
{int count = 0;assert(str);while (*str){count++;str++;}return count;
}int main()
{char str[] = "abcdef";int ret = my_strlen(str);printf("%d\n", ret);//6return 0;
}
方法2:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>//不能创建临时变量计数器,利用递归的方式来解决
int my_strlen(const char* str)
{assert(str);if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);
}int main()
{char str[] = "abcdef";int ret = my_strlen(str);printf("%d\n", ret);//6return 0;
}
方法3:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>//指针-指针的方式
int my_strlen(const char* str)
{assert(str);char* p = str;while (*p != '\0'){p++;}return p - str;
}int main()
{char str[] = "abcdef";int ret = my_strlen(str);printf("%d\n", ret);//6return 0;
}
4.strcpy 的使用和模拟实现
char* strcpy(char * destination, const char * source );
- Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).
- 源字符必须以’\0’结束
- 会将源字符的’\0’拷贝到目标空间中
- 目标空间必须可修改。
strcpy的模拟实现:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//1.参数的顺序
//2.函数的功能
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;assert(dest && src);while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}
int main()
{char str1[] = "abcdef";char str2[20] = { 0 };//拷贝:my_strcpy(str2, str1);printf("%s\n", str2);//abcdef//printf(str2);return 0;
}
5.strcat 的使用和模拟实现
- Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.
- 源字符串必须以’\0’结束
- 目标字符串中必须也得有\0,否则没办法知道追加从哪开始
- 目标空间必须有足够的空间,能够容纳下源字符串的内容
- 目标空间必须可修改
模拟实现strcat函数:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;assert(dest && src);//让dest指针走到'\0'位置while (*dest){dest++;}while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}
int main()
{char str1[] = "abc";char str2[10] = "cdef";//追加my_strcat(str2, str1);printf(str2);//cdefabcreturn 0;
}
6.strcmp 的使用和模拟实现
- 第一个字符串大于二个字符串,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。
strcmp函数的模拟实现:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>int my_strcmp(const char* str2, const char* str1)
{int ret = 0;assert(str1 && str2);//比较while (*str2 == *str1){if (*str1 == '\0')return 0;str1++;str2++;}return *str2 - *str1;
}int main()
{char str1[] = "abcdef";char str2[] = "ace";int ret = my_strcmp(str2, str1);printf("%d\n", ret);//1return 0;
}
7.strncpy 函数的使用
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
- Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string(which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied,destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.
- 作用:拷贝num个字符串到目标空间中。
- 如果源字符串的长度小于num,则拷贝完源字符串之后,在目标空间的后面追加0,知道num个。
8.strncat 函数的使用
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 terminatin null-character is copied.(如果source 指向的字符串的长度小于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)。
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str1[20];char str2[20];strcpy(str1, "To be ");strcpy(str2, "or not to be");strncat(str1, str2, 15);printf("%s\n", str1);return 0;
}
9.strncmp 函数的使用
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.
10. strstr 的使用和模拟实现
- 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)。
#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);//This is a sample stringreturn 0;
}
strstr的模拟实现:
#include <stdio.h>
#include <string.h>char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{const char* s1 = NULL;const char* s2 = NULL;const char* cur = str1;while (*cur){s1 = cur;s2 = str2;while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2){s1++;s2++;}//找到了if (*s2 == '\0')return cur;cur++;}//假如cur都走完一遍了,还是没有,就返回NULLreturn NULL;
}int main()
{char str1[] = "hello world";char str2[] = "llo";char* ret = my_strstr(str1, str2);if (ret == NULL)printf("找不到\n");elseprintf("%s\n", ret);return 0;
}
画图分析:
11.strtok 函数的使用
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个或多个由sep字符串中的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。(strtok函数会修改被操作的字符串,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[] = "198.650.955.091";char* sep = ".";char* str = NULL;for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep)){printf("%s\n", str);}return 0;
}
12.strerror函数的使用
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局的变量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,就会将对应的错误码,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 <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>int main()
{int i = 0;for (i = 0; i <= 10; i++){printf("%s\n", strerror(i));}return 0;
}
在Windows11+VS2022环境下输出的结果如下:
No error
Operation not permitted
No such file or directory
No such process
Interrupted function call
Input / output error
No such device or address
Arg list too long
Exec format error
Bad file descriptor
No child processes
举例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>int main()
{FILE* pFile;pFile = fopen("unexist.ent", "r");if (pFile == NULL)printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));return 0;
}
输出:
Error opening file unexist.ent: No such file or directory
也可以了解一下 perror 函数,perror函数相当于一次将上述代码中的第11行完成了,直接将错误信息打印出来。perror函数打印完参数部分的字符串后,再打印一个冒号和一个空格,再打印错误信息。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>int main()
{FILE* pFile;pFile = fopen("unexist.ent", "r");if (pFile == NULL)perror("Error opening file unexist.ent");return 0;
}
输出:
Error opening file unexist.ent: No such file or directory