一文带你玩转C库中的一系列字符串函数

Dear 丶 2023-10-13 14:42 3阅读 0赞

> **作者主页：**paper jie的博客\_CSDN博客-C语言,算法详解领域博主
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> **本文作者：**大家好，我是paper jie，感谢你阅读本文，欢迎一建三连哦。
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> **本文录入于**《系统解析C语言》专栏，本专栏是针对于大学生，编程小白精心打造的。笔者用重金(时间和精力)打造，将算法基础知识一网打尽，希望可以帮到读者们哦。
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> **其他专栏：**《算法详解》《C语言》《C语言-语法篇》等
> 
> **内容分享：**本期将对c语言中的一系列字符串函数进行详细的讲解，各位看官姥爷快搬好小板凳坐好叭。
> 
>  \-------- 不要998，不要98，只要一键三连，三连买不了吃亏，买不了上当

**目录**

前言

求字符串长度

strlen的介绍与使用

strlen的模拟实现

方法一 计数器

递归二 递归

方法三 指针 - 指针

长度不受限制的字符串函数

strcpy的介绍和使用

strcpy的模拟实现

strcat的介绍和使用

strcat的模拟实现

strcmp的介绍和使用

strcmp的模拟实现

长度受限制的字符串函数

strncpy的介绍和使用

strncpy的模拟实现

strncat的介绍和使用

strncat的模拟实现

strncmp的介绍和使用

strncmp的模拟实现

字符串查找函数

strstr的介绍和使用

strstr的模拟实现

strtok的介绍

strtok的使用

错误信息报告

strerror的介绍和使用

字符分类函数

字符转换函数

转换函数的使用

--------------------

# 前言 #

在大家使用C语言进行编程的时候，我们可以发现C中对字符和字符串的处理十分的频繁，但是呢，c它本身是没有字符串类型的，字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。字符串常量只使用于那些对它不做修改的字符串函数，字符数组可适用于任何字符串函数。今天，我们就要对这些函数一探究竟。

# 求字符串长度 #

## strlen的介绍与使用 ##

size_t strlen ( const char * str )

//strlen的使用
    
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    int main()
    {
    	char arr[] = "abcdef";
    	size_t ret = strlen(arr);
    	printf("%zu\n", ret);
    	return 0;
    }

**字符串的'\\0'作为结束标志，strlen返回的是'\\0'前面出现的字符个数，'\\0'不计入其中。**

**参数指向的字符串必须要以'\\0'为结束。**

**strlen的返回值的类型为size\_t，是无符号的。**

这里解释一下第三个说明，举个栗子：通过下面代码我们可以发现arr1的长度明显大于arr2的长度，但是结果却是>。这就是因为strlen的返回类型是无符号的，两个无符号的相减，得到的还是无符号的。

int main()
    {
    	char arr1[] = "xxxxxxx";
    	char arr2[] = "xxxx";
    	if (strlen(arr2) - strlen(arr1) > 0)
    		printf(">");
    	else
    		printf("<");
    	return 0;
    }

![8b40b962da3d4b8586a1ed78a2f283df.png][]

## strlen的模拟实现 ##

### 方法一 计数器 ###

int my_strlen(char* str)
    {
    	int count = 0;
    	while (*str != '\0')
    	{
    		count++;
    		str++;
    	}
    	return count;
    }
    
    int main()
    {
    	char arr[] = "abcdef";
    	int ret = my_strlen(arr);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

### 递归二 递归 ###

int my_strlen(char* str)
    {
    	if (*str == 0)
    		return 0;
    	else
    		return 1 + my_strlen(str + 1);
    }
    
    int main()
    {
    	char arr[] = "abcdef";
    	int ret = my_strlen(arr);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

### 方法三 指针 - 指针 ###

int my_strlen(char* str)
    {
    	char* p = str;
    	while (*str != '\0')
    	{
    		str++;
    	}
    	return str - p;
    }
    
    int main()
    {
    	char arr[] = "abcdef";
    	int ret = my_strlen(arr);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

# 长度不受限制的字符串函数 #

## strcpy的介绍和使用 ##

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

//使用strcpy函数
    int main()
    {
    	char arr1[] = "abcdef";
    	char arr2[] = "XXX";
    	strcpy(arr1, arr2);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

**源字符串必须以'\\0'结束**

**会将字符串中的'\\0'拷贝到目标空间**

**目标空间必须可变**

这里解释一下第三个说明：strcpy的第一个参数只能是可变参数，也就是字符数组。不能是常量字符串，因为它不能改变。

### strcpy的模拟实现 ###

//模拟实现strcpy函数
    //优化前
    char* my_strcpy(char* dest, char* source)
    {
    	char* ret = dest;
    	while (*source != '\0')
    	{
    		*dest = *source;
    		dest++;
    		source++;
    	}
    	*dest = '\0';
    	return ret;	
    }
    
    //优化后
    char* my_strcpy(char* dest, const char* source)
    {
    	char* ret = dest;
    	assert(dest && source);
    	while (*dest++ = *source++);
    	return ret;
    }
    
    int main()
    {
    	char arr1[] = "abcdef";
    	char arr2[] = "XXX";
    	my_strcpy(arr1, arr2);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

## strcat的介绍和使用 ##

char * strcat ( char * destination, const char * source )

//使用strcat函数
    int main()
    {
    	char arr1[20] = "abcdef";
    	char arr2[] = "xxxxx";
    	strcat(arr1, arr2);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

**源字符串必须以'\\0'结束**

**目标空间必须有足够的大，可以容纳下源字符串的内容**

**目标空间必须可以修改**

这里解释一下第二个说明：因为要将源字符串放到目标字符串后面，所以他的空间大小必须大于等于两个字符串的大小，不然会溢出。

### strcat的模拟实现 ###

//模拟实现strcat
    char* my_strcat(char* str1, const char* str2)
    {
    	assert(str1 && str2);
    	char* ret = str1;
    	while (*str1)
    	{
    		str1++;
    	}
    	while (*str1++ = *str2++);
    	return ret;
    }
    int main()
    {
    	char arr1[20] = "abcdef";
    	char arr2[] = "XXXX";
    	my_strcat(arr1, arr2);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

## strcmp的介绍和使用 ##

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

//使用strcmp函数
    int main()
    {
    	char arr1[] = "adcdef";
    	char arr2[] = "adsdf";
    	int ret =strcmp(arr1, arr2);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

**第一个字符串大于第二个字符串，返回大于0的数字**

**第一个字符串等于第二个字符串，返回0**

**第一个字符串小于第二个字符串，返回小于0的数字**

**它们比较的是对应字符的ASCII码值，要是相等就比较下一个**

### strcmp的模拟实现 ###

//模拟实现strcmp函数
    int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
    {
    	assert(str1 && str2);
    	while (*str1 == *str2)
    	{
    		if (*str1 == '\0')
    			return 0;
    		else
    		{
    			str1++;
    			str2++;
    		}
    	}
    	if (*str1 > *str2)
    		return 1;
    	else if (*str1 < *str2)
    		return -1;
    }
    int main()
    {
    	char	arr1[] = "adcdef";
    	char arr2[] = "abcdef";
    	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

# 长度受限制的字符串函数 #

## strncpy的介绍和使用 ##

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

//使用strncpy函数
    int main()
    {
    	char arr1[] = "adcdefdsaf";
    	char arr2[] = "XXXxx";
    	strncpy(arr1, arr2, 3);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

**拷贝num个字符从源字符串到目标字符串**

**如果源字符串的长度小于num，拷贝完源字符串后，在目标后面追加0，直到num个。**

### strncpy的模拟实现 ###

//模拟strncpy
    char* my_strncpy(char* dest, const char* str, int num)
    {
     assert(dest && str);
    	char* ret = dest;
    	int i = 0;
    	for (i = 1; i <= num; i++)
    	{
    		if (strlen(ret) < i)
    		{
    			*dest = '\0';
    		}
    		*dest = *str;
    		dest++;
    		str++;
    	}
    	return ret;
    }
    int main()
    {
    	char arr1[] = "adcdefdsaf";
    	char arr2[] = "XXXxx";
    	my_strncpy(arr1, arr2, 8);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

## strncat的介绍和使用 ##

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

//使用strncat函数 
    int main()
    {
    	char arr1[20] = "adcdefdsaf";
    	char arr2[] = "XXXxxxx";
    	strncat(arr1, arr2, 5);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

将*源字符串* 的第一个*数字*字符追加到*目标*，外加一个终止空字符。  
  
如果*源字符串*中 C 字符串的长度小于 *num*，则仅复制终止空字符之前的内容。

### strncat的模拟实现 ###

//模拟strncat函数
    char* my_strncat(char* dest, const char* str, int num)
    {
    	char* ret = dest;
    	assert(dest && str);
    	while (*dest != '\0')
    	{
    		dest++;
    	}
    	int count = 0;
    	int count = 0;
    	while (count++, count<=num && count<=strlen(str))
    	{
    			*dest = *str;
    			dest++;
    			str++;
    	}
    	*dest = '\0';
    	return ret;
    }
    int main()
    {
    	char arr1[20] = "adcdefd";
    	char arr2[] = "XXXxxxx";
    	my_strncat(arr1, arr2, 19);
    	printf("%s\n", arr1);
    	return 0;
    }

## strncmp的介绍和使用 ##

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

//使用strncmp函数
    int main()
    {
    	char arr1[] = "abcdefg";
    	char arr2[] = "abces";
    	int ret = strncmp(arr1, arr2, 4);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

**比较出现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**

![233beb1056844310a51de90c858cdb57.png][]

### strncmp的模拟实现 ###

//模拟strncmp函数
    int my_strncmp(char* str1, char* str2, int num)
    {
    	int i = 0;
    	for (i = 1; i <= num; i++)
    	{
    		if (*str1 == *str2)
    		{
    			if (*str1 == '\0')
    				return 0;
    			str1++;
    			str2++;
    		}
    		else if (*str1 > *str2)
    			return 1;
    		else if (*str1 < *str2)
    			return -1;
    	}
    }
    int main()
    {
    	char arr1[] = "aefg";
    	char arr2[] = "abces";
    	int ret = my_strncmp(arr1, arr2, 4);
    	printf("%d\n", ret);
    	return 0;
    }

# 字符串查找函数 #

## strstr的介绍和使用 ##

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

//使用strstr函数
    int main()
    {
    	char arr1[] = "abbbcd";
    	char arr2[] = "bbc";
    	char* p = strstr(arr1, arr2);
    	puts(p);
    	return 0;
    }

**作用是返回指向 *str2* 中第一次出现的 str1 的指针，如果 *str2 不是* *str1* 的一部分，则返回一个空指针。匹配过程不包括终止空字符，但它到此为止。**

**返回值是指向 *str1* 中指定的整个字符序列在 str2 中首次出现的指针，如果序列在 *str1* 中不存在，则为 null 指针。**

### strstr的模拟实现 ###

//模拟实现strstr函数
    char* my_strstr(char* dest, const char* source)
    {
    	assert(dest && source);
    	char* cp = dest;
    	char* s1 = dest;
    	char* s2 = source;
    	if (*source == '\0')
    		return dest;
    	while (*cp != '\0')
    	{
    		while (*s1 == *s2&& *s1 && *s2)
    		{
    			s1++;
    			s2++;
    		}
    		if (*s2 == '\0')
    			return cp;
    		else
    		{
    			cp++;
    			s1 = cp;
    			s2 = source;
    		}
    	}
    	return NULL;
    }
    int main()
    {
    	char arr1[] = "abbbbcd";
    	char arr2[] = "bbc";
    	my_strstr(arr1, arr2);
    	printf("%s\n", my_strstr(arr1, arr2));
    	return 0;
    }

## strtok的介绍 ##

char * strtok ( char * str, const char * delimiters )

delimiters参数是一个字符串，定义了用做分隔符的集合

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割符

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。

### strtok的使用 ###

//使用strtok函数
    int main()
    {
    	char arr[] = "3435151626@qq.com";
    	char cpy[20];
    	strcpy(cpy, arr);
    	char* ret = NULL;
    	char sep[] = "@.";
    	for (ret = strtok(cpy, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
    	{
    		printf("%s\n", ret);
    	}
    
    	return 0;
    }

# 错误信息报告 #

## strerror的介绍和使用 ##

char * strerror ( int errnum );

//使用strerror函数
    int main()
    {
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < 9; i++)
    	{
    		printf("%d: %s\n", i, strerror(i));
    	}
    	return 0;
    }

![d7039c9677d14ce28c99dad0e7866ed4.png][] **返回错误码，做对应的错误信息**

# 字符分类函数 #

<table style="width:600px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;"><strong>函数&nbsp;</strong></span> 
    </div> </td> 
   <td><span style="color:#333333;"><strong>如果他的参数符合下列条件就返回真 </strong></span></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">iscntrl </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">任何控制字符 </span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isspace </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">空白字符：空格</span> 
     <span style="color:#333333;">‘ ’</span> 
     <span style="color:#333333;">，换页</span> 
     <span style="color:#333333;">‘\f’</span> 
     <span style="color:#333333;">，换行</span> 
     <span style="color:#333333;">'\n'</span> 
     <span style="color:#333333;">，回车</span> 
     <span style="color:#333333;">‘\r’</span> 
     <span style="color:#333333;">，制表符</span> 
     <span style="color:#333333;">'\t'</span> 
     <span style="color:#333333;">或者垂直制表符</span> 
     <span style="color:#333333;">'\v' </span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isdigit </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">十进制数字</span> 
     <span style="color:#333333;"> 0~9</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isxdigit </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母</span> 
     <span style="color:#333333;">a~f</span> 
     <span style="color:#333333;">，大写字母A~F</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">islower </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">小写字母</span> 
     <span style="color:#333333;">a~z</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isupper </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">大写字母</span> 
     <span style="color:#333333;">A~Z</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isalpha </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">字母</span> 
     <span style="color:#333333;">a~z</span> 
     <span style="color:#333333;">或</span> 
     <span style="color:#333333;">A~Z </span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isalnum </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">字母或者数字，</span> 
     <span style="color:#333333;">a~z,A~Z,0~9</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">ispunct </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isgraph </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">任何图形字符</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">isprint </span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#333333;">任何可打印字符，包括图形字符和空白字符</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 字符转换函数 #

int tolower ( int c );
    int toupper ( int c );

**tolower将大写转小写**

**toupper将小写转大写**

## 转换函数的使用 ##

int main()
    {
        char ch[10] = { 0 };
    	gets(ch);
    	char* p = ch;
    	while (*p)
    	{
    		if (isupper(*p))
    		{
    			*p = tolower(*p);
    		}
    		p++;
    	}
    	printf("%s\n", ch);
    	return 0;
    }

--------------------

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