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字符函數(shù)和字符串函數(shù)

函數(shù)介紹

strlen

strcpy

strcat

strcmp

strncpy

?strncat

strncmp

strstr

strtok

strerror

memcpy

memmove

memcmp

字符函數(shù)和字符串函數(shù)

本章重點(diǎn)

• strlen

• strcpy
• strcat
• strcmp

• strncpy
• strncat
• strncmp

• strstr
• strtok

• strerror

• memcpy
• memmove
• memset
• memcmp

?前言

C 語(yǔ)言中對(duì)字符和字符串的處理很是頻繁，但是 C 語(yǔ)言本身是沒有字符串類型的，字符串通常放在 常量字符串 中 或者 字符數(shù)組 中。 字符串常量 適用于那些對(duì)它不做修改的字符串?dāng)?shù)。

函數(shù)介紹

strlen

size_t strlen ( const char * str );

• 字符串已經(jīng) "/0" 作為結(jié)束標(biāo)志，strlen函數(shù)返回的是在字符串中 "/0" 前面出現(xiàn)的字符個(gè)數(shù)（不包含 "/0" )。
• 參數(shù)指向的字符串必須要以 "/0" 結(jié)束。
• 注意函數(shù)的返回值為size_t，是無符號(hào)的（ 易錯(cuò) ）
• 學(xué)會(huì)strlen函數(shù)的模擬實(shí)現(xiàn)

?注：size_t 即無符號(hào)整型(unsigned int)

strlen使用：

#include#includeint main(){	char arr1[] = "abcdef";	char arr2[] = { "a","b","c","d","e","f","/0"};//計(jì)算字符數(shù)組長(zhǎng)度時(shí)末尾必須加"/0"，                                                  //否則計(jì)算出的長(zhǎng)度為隨機(jī)值.	printf("%d/n", strlen(arr1));	printf("%d/n", strlen(arr2));	return 0;}

?strlen模擬實(shí)現(xiàn)：

//方法一:使用計(jì)數(shù)器size_t my_strlen(char* str){	assert(str);//檢查指針有效性	int count = 0;//計(jì)數(shù)器	//while (*str != "/0")	//{		//count++;		//str++;	//}		//簡(jiǎn)化	while(*str++)	{		count++;	}	return count;}//方法二:遞歸size_t my_strlen2(char* str){	assert(str);	if (!*str)	{		return 0;	}	else	{		return 1 + my_strlen(str + 1);	}}//方法三:指針減指針size_t my_strlen3(char* str){	assert(str);	char* cur = str;	while (*cur)	{		cur++;	}	return cur - str;//兩指針相減，結(jié)果為他們之間的元素個(gè)數(shù)}

注:下面的代碼結(jié)果如何？

#include #include int main(){    const char*str1 = "abcdef";    const char*str2 = "bbb";    if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)//由于strlen函數(shù)的返回值為無符號(hào)整型，                                   //所以在計(jì)算時(shí)，會(huì)恒為正數(shù)。自己實(shí)現(xiàn)時(shí)返回值可根據(jù)實(shí)際情況而定    {        printf("str2>str1/n");    }    else    {        printf("srt1>str2/n");    }    return 0;}

strcpy

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).
• 源字符串必須以 "/0" 結(jié)束。
• 會(huì)將源字符串中的 "/0" 拷貝到目標(biāo)空間。
• 目標(biāo)空間必須足夠大，以確保能存放源字符串。
• 目標(biāo)空間必須可變。
• 學(xué)會(huì)模擬實(shí)現(xiàn)

?strcpy使用：

#include#includeint main(){	char arr1[10] = "xxxxxxxxx";	char arr2[] = "abcdef";	printf("%s/n", strcpy(arr1, arr2));//將arr2字符串中的內(nèi)容拷貝到arr1中(包括"/0)	return 0;                          //需保證arr1的空間大于等于arr2的空間}

strcpy模擬實(shí)現(xiàn)：

#include//用assert函數(shù)需包含此頭文件char* my_strcpy(char* dest, const char* src)//返回值為目標(biāo)空間的起始地址，src中的字符串                                           //不需要改變,為避免被修改所以再它前面加上const{	assert(dest && src);//檢查指針的有效性	char* ret = dest;//保存目標(biāo)空間的起始地址，dest后面會(huì)移動(dòng)	//while (*src!="/0")	//{	//	*dest = *src;	//	dest++;	//	src++;	//}	//簡(jiǎn)化	while (*dest++ = *src++)//src先將值賦給dest，然后dest和src才++	{		;	}	return ret;}

strcat

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

• Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character indestination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end ofthe new string formed by the concatenation of both in destination.
• 源字符串必須以 "/0" 結(jié)束。
• 目標(biāo)空間必須有足夠的大，能容納下源字符串的內(nèi)容。
• 目標(biāo)空間必須可修改。
• 字符串自己給自己追加，如何？

?strcat使用：

#include#includeint main(){	char arr1[10] = "abcd";	char arr2[] = "efgh";	printf("%s", strcat(arr1, arr2));//將arr2中的字符串追加到arr1中的字符串后面	return 0;                        //需保證arr1的空間容納連接后的字符串}

strcat模擬實(shí)現(xiàn)：

#includechar* my_strcat(char* dest, const char* src){	assert(dest && src);	char* ret = dest;	while (*dest)//因?yàn)槭菍rc中的字符串追加到dest的后面所以需先找到dest中"/0"的位置	{		dest++;	}	while (*dest++ = *src++)//同strcpy	{		;	}	return ret;}

其中大概步驟如圖：?

?

strcmp

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, itcontinues with the following pairs until the characters differ or until a terminating null-character isreached.

• 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：
• 第一個(gè)字符串大于第二個(gè)字符串，則返回大于0的數(shù)字
• 第一個(gè)字符串等于第二個(gè)字符串，則返回0
• 第一個(gè)字符串小于第二個(gè)字符串，則返回小于0的數(shù)字
• 那么如何判斷兩個(gè)字符串？

strcmp使用 ：

#include#includeint main(){	char arr1[] = "abcdef";	char arr2[] = "abcdxx";	int ret = strcmp(arr1, arr2);	if (ret > 0)	{		printf("arr1 > arr2/n");	}	else if (ret < 0)	{		printf("arr1 < arr2/n");	}	else	{		printf("arr1 = arr2/n");	}	return 0;}

strcmp模擬實(shí)現(xiàn)

#includeint my_strcmp(const char* str1, const char* str2)//str1和str2都不需要被改變{	assert(str1 && str2);	while (*str1 == *str2)//如果找到不相等的字符直接返回他們的ascll碼值之差，                          //而不是將所有的字符全部比較完之后再返回.	{		if (*str1 == "/0")		{			return 0;		}		str1++;		str2++;	}	return *str1 - *str2;}

前面學(xué)習(xí)了這些字符串函數(shù)之后，大家是否有些許收獲呢？

其實(shí)這些函數(shù)中有些是不安全的，比如：strcpy中如果目標(biāo)空間的大小不能夠容納原空間的字符串，就會(huì)造成數(shù)組越界訪問，strcat中也是同樣的道理。還有如果字符串自己給自己追加，是不能使用strcat函數(shù)的；如果我們只想比較字符串中的部分字符串的大小，而不是全部，也不能使用strcmp。C語(yǔ)言中給了一些長(zhǎng)度受限的字符串函數(shù)，而前面的函數(shù)是長(zhǎng)度不受限的字符串函數(shù)。

strncpy

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 issignaled by a null-character) is found before num characters have been copied, destination is paddedwith zeros until a total of num characters have been written to it.
• 拷貝num個(gè)字符從源字符串到目標(biāo)空間。
• 如果源字符串的長(zhǎng)度小于num，則拷貝完源字符串之后，在目標(biāo)的后邊追加0，直到num個(gè)。

?strncpy使用：

#include#includeint main(){	char arr1[] = "xxxxxxxxxx";	char arr2[] = "xx";	char arr3[] = "abcdef";	printf("%s/n", strncpy(arr1, arr3, 8));//拷貝了8個(gè)字符，所以字符串中的"/0"也會(huì)被拷貝	printf("%s/n", strncpy(arr2, arr3, 1));//拷貝了1個(gè)字符，"/0"不會(huì)被拷貝	return 0;}

strncpy模擬實(shí)現(xiàn)：

#includechar* my_strncpy(char* dest, const char* src, int count)//參數(shù)count為需要拷貝的字節(jié)數(shù){	assert(dest && src);	char* ret = dest;	while(count--)	{		*dest++ = *src++;	}	return ret;}

?strncat

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

• Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.
• If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating nullcharacter is copied.

?strncat使用：

/* strncat example */#include #include int main (){    char str1[20];    char str2[20];    strcpy (str1,"To be ");    strcpy (str2,"or not to be");    strncat (str1, str2, 6);    puts (str1);    return 0;}

?strncat模擬實(shí)現(xiàn)：

char* my_strncat(char* dest, const char* src, int count){	assert(dest && src);	char* ret = dest;	while (*dest)//找到目標(biāo)字符串中"/0"的位置	{		dest++;	}	while (count--)	{		*dest++ = *src++;//從"/0"處開始追加	}        *dest = "/0";//末尾需"/0"	return ret;}

strncmp

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

• ?比較到出現(xiàn)另個(gè)字符不一樣或者一個(gè)字符串結(jié)束或者num個(gè)字符全部比較完。

strncmp使用：?

/* strncmp example */#include #include int main (){    char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };    int n;    puts ("Looking for R2 astromech droids...");    for (n=0 ; n<3 ; n++)    if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0)//比較兩個(gè)字符串的前兩個(gè)字符    {        printf ("found %s/n",str[n]);    }    return 0;}

strncmp模擬實(shí)現(xiàn)：

int my_strncmp(char* str1, char* str2, int count){	assert(str1 && str2);	while (*str1 == *str2)	{		if (count <= 0)		{			return 0;		}		str1++;		str2++;			}    return *str1 - *str2;}

strstr

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

• 在str1中查找 是否存在str2字符串，如果有則返回str2第一次出現(xiàn)的位置的地址，否則返回NULL；

strstr使用：

/* strstr example */#include #include int main (){    char str[] ="This is a simple string";    char * pch;    pch = strstr (str,"simple");    strncpy (pch,"sample",6);    puts (str);    return 0;}

strstr模擬實(shí)現(xiàn)：

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2){	assert(str1 && str2);	while (*str1)	{		char* cur1 = str1;		char* cur2 = str2;		while (*cur1 == *cur2)		{			cur1++;			cur2++;			if (*cur2 == "/0")			{				return str1;			}		}		str1++;	}	return NULL;}

?

?此情況下可直接判斷str2是否是str1的子串，并且返回相應(yīng)的值。

?

當(dāng)比較到第三個(gè)字符時(shí)，兩字符不相等，而str1并未結(jié)束，后續(xù)還需比較，所以cur2需回到起始地址，而cur1會(huì)回到第一個(gè)相等字符的下一個(gè)字符的地址處(即第二個(gè)b的地址)?。

?

strtok

char * strtok ( char * str, const char * sep );

• sep參數(shù)是個(gè)字符串，定義了用作分隔符的字符集合。
• 第一個(gè)參數(shù)指定一個(gè)字符串，它包含了0個(gè)或者多個(gè)由sep字符串中一個(gè)或者多個(gè)分隔符分割的標(biāo)記。
• strtok函數(shù)找到str中的下一個(gè)標(biāo)記，并將其用 /0 結(jié)尾，返回一個(gè)指向這個(gè)標(biāo)記的指針。（注：strtok函數(shù)會(huì)改
• 變被操作的字符串，所以在使用strtok函數(shù)切分的字符串一般都是臨時(shí)拷貝的內(nèi)容并且可修改。）
• strtok函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)不為 NULL ，函數(shù)將找到str中第一個(gè)標(biāo)記，strtok函數(shù)將保存它在字符串中的位置。
• strtok函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)為 NULL ，函數(shù)將在同一個(gè)字符串中被保存的位置開始，查找下一個(gè)標(biāo)記。
• 如果字符串中不存在更多的標(biāo)記，則返回 NULL 指針。

strtok使用：

/* strtok example */#include #include int main (){    char str[] ="- This, a sample string.";    char * pch;    printf ("Splitting string /"%s/" into tokens:/n",str);    pch = strtok (str," ,.-");    while (pch != NULL)    {        printf ("%s/n",pch);        pch = strtok (NULL, " ,.-");    }    return 0;}

strerror

char * strerror ( int errnum );

返回錯(cuò)誤碼，所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息。

/* strerror example : error list */#include #include #include //必須包含的頭文件int main (){    FILE * pFile;    pFile = fopen ("unexist.ent","r");    if (pFile == NULL)    printf ("Error opening file unexist.ent: %s/n",strerror(errno));    //出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)將錯(cuò)誤碼(一種錯(cuò)誤對(duì)應(yīng)一個(gè)錯(cuò)誤碼)放進(jìn)errno中，strerror會(huì)將這個(gè)錯(cuò)誤碼對(duì)應(yīng)的內(nèi)容打印出來    //errno: Last error number    return 0;}

例如：?

#include#include#includeint main(){	printf("%s/n", strerror(0));	printf("%s/n", strerror(1));	printf("%s/n", strerror(2));	printf("%s/n", strerror(3));	return 0;}

對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤碼結(jié)果為：

memcpy

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

• 函數(shù)memcpy從source的位置開始向后復(fù)制num個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到destination的內(nèi)存位置。
• 這個(gè)函數(shù)在遇到 "/0" 的時(shí)候并不會(huì)停下來。
• 如果source和destination有任何的重疊，復(fù)制的結(jié)果都是未定義的。
• 返回值為目標(biāo)空間首地址。
  ?

memcpy使用：

#include#includeint main(){	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };	int arr2[10] = { 0 };	int* ret = memcpy(arr2, arr1, 16);	int i = 0;	for (i = 0; i < 10; i++)	{		printf("%d ", ret[i]);	}	return 0;}

memcpy模擬實(shí)現(xiàn)：

#includevoid* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t count)//以字節(jié)為單位拷貝{	assert(dest && src);	void* ret = dest;	while (count--)	{		*(char*)dest = *(char*)src;		dest = (char*)dest + 1;		src = (char*)src + 1;	}	return ret;}

memmove

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

• 和memcpy的差別就是memmove函數(shù)處理的源內(nèi)存塊和目標(biāo)內(nèi)存塊是可以重疊的。
• 如果源空間和目標(biāo)空間出現(xiàn)重疊，就得使用memmove函數(shù)處理。

memmove使用：

/* memmove example */#include #include int main (){    char str[] = "memmove can be very useful......";    memmove (str+20,str+15,11);    puts (str);    return 0;}

memmove模擬實(shí)現(xiàn)：

情況一：不存在內(nèi)存重疊，可直接將內(nèi)容移動(dòng)。?

情況二：存在內(nèi)存重疊，且目標(biāo)空間地址大于源空間地址，?如圖將1移動(dòng)到3的位置之后，3就會(huì)被覆蓋，在移動(dòng)3時(shí)實(shí)際移動(dòng)的是1.

?解決方法：從后往前移動(dòng)，先移動(dòng)4，再移動(dòng)3直到所有字節(jié)移動(dòng)完。

?

情況三：存在內(nèi)存重疊，且目標(biāo)空間地址小于源空間地址，如果再?gòu)暮笙蚯耙苿?dòng)也會(huì)導(dǎo)致前面的內(nèi)容被覆蓋。

解決方法：從前往后移動(dòng)，先移動(dòng)3，再移動(dòng)4直到所有字節(jié)移動(dòng)完。

?實(shí)現(xiàn)代碼：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count){	assert(dest && src);	void* ret = dest;	if (dest > src)//情況二	{		void* cur1 = (char*)src + count - 1;//從后往前移動(dòng)，需先找到兩個(gè)空間的末尾地址		void* cur2 = (char*)dest + count - 1;//減1是因?yàn)榧觕ount之后會(huì)直接跳到目標(biāo)空間和源空間的尾地址的下一個(gè)字節(jié)的地址		while (count--)		{			*(char*)cur2 = *(char*)cur1;//void*內(nèi)型指針不能直接加減或解引用操作，需強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換			cur2 = (char*)cur2 - 1;//指針移動(dòng)			cur1 = (char*)cur1 - 1;		}	}	else//情況1一，三	{		void* cur1 = (char*)src;		void* cur2 = (char*)dest;		while (count--)		{			*(char*)cur2 = *(char*)cur1;			cur2 = (char*)cur2 + 1;			cur1 = (char*)cur1 + 1;		}	}	return ret;}

memcmp

int memcmp ( const void * ptr1,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?const void * ptr2,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?size_t num );

• 比較從ptr1和ptr2指針開始的num個(gè)字節(jié)
• 返回值如下：
  ?

?memcmp使用：

/* memcmp example */#include #include int main (){    char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";    char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";    int n;    n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );    if (n>0) printf (""%s" is greater than "%s"./n",buffer1,buffer2);    else if (n<0) printf (""%s" is less than "%s"./n",buffer1,buffer2);    else printf (""%s" is the same as "%s"./n",buffer1,buffer2);    return 0;}

memcmp模擬實(shí)現(xiàn)：

int my_memcmp(const void* str1, const void* str2, int count){	assert(str1 && str2);	while (*(char*)str1 == *(char*)str2)	{		count--;		if (count <= 0)		{			return 0;		}		str1 = (char*)str1 + 1;		str2 = (char*)str2 + 1;	}	return (char*)str1 - (char*)str2;}