文章目录
- 前言
- 1.字符分类函数
- 2.字符转换函数
- 3.strlen的使用和模拟实现
- 4.strcpy的使用和模拟实现
- 5.strcat的使用和模拟实现
- 6.strncmp的使用和模拟实现
- 7.strncpy函数的使用
- 8.strncat函数的使用
- 9.strncmp函数的使用
- 10.strstr的使用和模拟实现
- 11.strtok函数的使用
- 12.strerror函数的使用
前言
在编程的过程中,我们经常要处理字符和字符串,为了方便操作字符和字符串,C语言标准库中提供了⼀系列库函数,接下来我们就学习一下这些函数。
1.字符分类函数
C语言中有一系列的函数时专门做字符分类的,也就是一个字符是属于什么类型的字符的的。
这些函数的使用都需要包含一个头文件ctype.h
函数 | 如果参数符合下列条件就返回真 |
---|---|
iscntrl | 任何控制字符 |
isspace | 空白字符:空格’ ‘,换页’\f’,换行’\n’,回车’\r’,制表符’\t’或者垂直制表符’\v’ |
isdigit | 十进制数字 ’0‘ ~ ’9‘字符 |
isxdigit | 十六进制数字,包括所有十进制数字字符,小写字母a-f,大写字母A-F |
islower | 小写字母a-z |
isupper | 大写字母A-Z |
isalpha | 字母a-z 或者A-Z |
isalnum | 字母或者数字,a-z,A-Z,0-9 |
ispunct | 标点符号,任何不属于数字或者字母的图形字符 |
isgraph | 任何图形字符 |
isprint | 任何可打印字符,包括图形字符和空白字符 |
这些函数的使用方法非常类似,我们就用一个函数来举个例子:
int islower(int c);
islower
函数能够判断参数部分的c
是否是小写字母。
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。
2.字符转换函数
C语言中提供了2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
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
示例代码:
#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;
}
strlen
的模拟实现:
方式1:
//计数器方式
int my_strlen(const char* str)
{int count = 0;assert(str);while (*str){count++;str++;}return count;
}
方式2:
//不能创建临时变量计数器,使用递归的方式
int my_strlen(const char* str)
{assert(str);if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);
}
方式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;
}
4.strcpy的使用和模拟实现
char* strcpy(cahr* destination, const cahr* source);
- Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).
- 来源字符串必须以
\0
结束。 - 会将来源字符串中的
\0
拷贝到目标空间。 - 目标空间必须足够大,以确保能够存放来源字符串。
- 目标空间必须可以修改。
strcpy
的模拟实现:
//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;
}
5.strcat的使用和模拟实现
char * strcat ( char * destination, const char * source );
-
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。 -
目标字符串中也得有
\0
,否则没办法知道追加从哪里开始。 -
目标空间必须足够的大,能够容纳源字符串的内容。
-
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strcat
函数:
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;
}
6.strncmp的使用和模拟实现
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
-
This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to each other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminating null-character is reached.
-
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?答:比较两个字符串中对应位置上的字符的ASCLL码值的大小。
strcmp
函数的模拟实现:
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;
}
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 ofnum
characters have been written to it. - 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。
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 terminating 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)。
示例代码:
/* strncat example */
#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, 6);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
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)。
示例代码:
#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:
const char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);const char* s1 = NULL;const char* s2 = NULL;const char* cur = str1;//特殊情况 - str2指向的是空字符串,直接返回str1if (*str2 == '\0')return str1;while (*cur){s1 = cur;s2 = str2;while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2){s1++;s2++;}if (*s2 == '\0')return cur;cur++;}return NULL;
}
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,所以被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。
示例代码:
#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);}//这里巧妙的使用了for循环,使得初始化部分strtok只执行一次,然后都是调整部分strtok的执行。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。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>
//我们打印一下0~10这些错误码对应的信息
int main()
{int i = 0;for (i = 0; i <= 10; i++) {printf("%s\n", strerror(i));}return 0;
}
上面的代码,在Windows11+VS2019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9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。
示例代码:
#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