字符串函数介绍&应用-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了字符串函数介绍&应用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

字符串

1.前言

C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言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。

字符串常量适合于那些对他不做修改的函数。

2.库函数及其模拟实现

2.1 strlen函数

size_t strlen ( const char * str );

函数要求：

字符串中将’\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’ )。
参数的指向的字符串必须要以’\0’结束，否则计算结果是随机值。
要注意strlen函数的返回值是size_t，是无符号数。

函数功能：计算str指向的字符串的长度。

测试代码：

int main()
{
	char arr1[10] = "ab";
	char arr2[10] = "abc";
	if ((strlen(arr1) - strlen(arr2)) > 0)
	{
		printf("arr1更大");
	}
	else
	{
		printf("arr2更大");
	}
	return 0;
}

运行结果：

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结果明显是不符合现象的。

原因：strlen函数的返回值是size_t类型的，也就是unsigned int类型，返回的数是无符号数，这里的返回值分别是2和3，他们的类型都是unsigned int，在得到运算结果-1时，也会将-1当作无符号数处理，内存中的-1存储的是补码，这个补码会被当做原码处理，所以得到的结果就会是一个很大的数。

所以要注意：strlen函数的返回值的类型是unsigned int类型的。

strlen函数的模拟实现：

//方法一
unsigned int my_strlen(char* arr)
{

	int count = 0;
	while (*arr)
	{
		count++;
		arr++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char arr[10] = "abcdef";
	printf("%d\n", my_strlen(arr));
	return 0;
}

//方法二
unsigned int my_strlen(char* arr)
{
	if (*arr == '\0')
		return;
	else
		return 1 + my_strlen(arr+1);
}
int main()
{
	char arr[10] = "abcdef";
	printf("%d\n", my_strlen(arr));
	return 0;
}

2.2 strcpy函数

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

函数要求：

源字符串必须以 '\0'结束
函数会将源字符串中的’\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

函数功能：将source指向的字符串拷贝到destination指向的字符串中。

测试代码：

int main()
{
	char* p = "abcdef";
	char arr1 = "hello";
	strcpy(p, arr1);
	printf("%s", p);
	return 0;
}

运行这段代码时，程序会直接挂掉，因为p是一个指针变量，并不是一个数组。

strcpy函数的模拟实现：

char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	while (*src)
	{
		*dest = *src;
		dest++;
		src++;
	}
    *dest = '\0';
	return ret;
}
int main()
{
	char src[] = "hello world!";
	char dest[20] = "abcdef";
	printf("%s", my_strcpy(dest, src));
	return 0;
}

2.3 strcat函数

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

函数要求：

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。

函数功能：将source指向的字符串拷贝到destination所指向的字符串。

测试代码：

int main()
{
	char* p = "abcdef";
	char arr1 = "hello";
	strcat(p, arr1);
	printf("%s", p);
	return 0;
}

同样：运行这段代码时，程序会直接挂掉，因为p是一个指针变量，并不是一个数组。

strcat函数在运行时，会先找到第一个字符串的末尾的位置（也就是’\0’之前的位置），在该末尾位置将第二个字符串进行连接。

strcat函数的模拟实现：

char* my_strcat(char* dest,const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while (*src)
	{
		*dest = *src;
		src++;
		dest++;
	}
	*dest = '\0';
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "xx";
	char arr2[20] = "hello world!";
	printf("%s", my_strcat(arr2, arr1));
	return 0;
}

注意：strcat函数不能对有关联的内存空间进行操作，否则会发生死循环。例如：以下这种用法就是错误的。因为arr和arr+2这两个内存空间是有关联关系的。

int main()
{
	char arr[20] = "hello world!";
	printf("%s", strcat(arr, arr+2));
	return 0;
}

2.4 strcmp函数

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

函数功能：按照字典序比较str1和str2这两个字符串的大小。

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。

strcmp函数的模拟实现：

int my_strcmp(char* str1, char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
		{
			return 0;
		}
			
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}
int main()
{
	char arr1[10] = "abcdef";
	char arr2[10] = "a";
	printf("%d", my_strcmp(arr1,arr2));
	return 0;
}

2.5 strncpy函数

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

函数的第三个参数是要拷贝的字节的大小。与strcpy函数相比，由于能规定拷贝的字节大小，所以strncpy函数更可控。

函数功能：

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。

使用案例：

int main()
{
	char arr1[20] = "xx";
	char arr2[20] = "hello world!";
	printf("%s", strncpy(arr1, arr2,4));
	return 0;
}

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2.6 strncat函数

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

函数功能：

将source指向的字符串的前sum个字节追加到destination所指向的字符串中，并自动追加'\0'。
如果source中字符串的长度小于num，其追加的长度仍为source的长度，并不会自己添加其他的内容。

使用案例：

int main()
{
	char arr1[20] = "xx";
	char arr2[20] = "hell\0oworld!";
	printf("%s", strncat(arr2, arr1,4));
	return 0;
}

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2.7 strncmp函数

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

函数功能：

比较直到出现字符不同或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完毕。

使用案例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
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)
    {
    	printf ("found %s\n",str[n]);
    }
    return 0;
}

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2.8 strstr函数

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

函数功能：

在str1字符串中查找str2是否存在，存在则返回str2在str1中的起始地址，若不存在则返回空指针。

使用案例：

#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);
    puts (str);
    return 0;
}

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strstr函数的模拟实现：

char* my_strstr(const char* str1,const char* str2)
{
    if (!*str2)
        return ((char*)str1);
    char* cp = str1;
    char* s1 = str1;
    char* s2 = str2;
    while (*cp)
    {
        s1 = cp;
        s2 = str2;
        while ((*s1 == *s2) && *s2 && *s1)
        {
            s1++;
            s2++;
        }
        if (*s2 == '\0')
        {
            return cp;
        }
        cp++;
    }
    return NULL;
}
int main()
{
    char str1[] = "illoveyou";
    char str2[] = "love";
    char* pch;
    pch = my_strstr(str1,str2);
    printf("%s", pch);
    return 0;
}

cp指针用于记录str1字符串中开始匹配的位置，而s1，s2指针负责移动，并且观测所指向的字符是否相同，cp指针的起始位置不能为 '\0'，s2字符串匹配到了 '\0'则说明str1中是包含str2字符串的。strstr函数的模拟实现较为复杂，建议小伙伴们自己多模拟几次。

2.9 strtok函数

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

函数功能：sep指向存储分隔符的数组。str是待分割的数组，函数每执行一次，就会将str字符串的一个字符串置为 '\0'并返回第一段字符串的首地址。例如：

int main()
{
	char arr[] = "nihao@world.net";
	char sep[] = "@";
	char* ret = strtok(arr, sep);
	printf("%s", ret);
	return 0;
}

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函数要求：

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。

若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。

注意：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。

使用案例：

int main()
{
	char arr1[] = "nihao@111#222.333";
	char arr2[20] = { 0 };
	strcpy(arr2, arr1);
	char sep[] = "@.#";
	char* ret = NULL;
	for (ret = strtok(arr2, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	return 0;
}

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2.10 strerror函数

char * strerror ( int errnum );

strerror函数的参数是一个错误码，函数接收了一个错误码之后会返回一个char*类型的参数，这个参数指向该错误码所对应的错误信息，我们可以通过打印这个函数的返回值来获取具体的错误信息。库函数在调用过程中如果出错了，会将错误码复制给errno这个变量，errno这个变量是C语言自己提供的一个全局变量，专门用于存放库函数的错误码。

我们可以通过strerror函数来查看1-9错误码分别代表哪些错误信息：

int main()
{
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d:%s\n", i,strerror(i));
	}
	return 0;
}

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使用案例：例如这里文件如果打开失败了，errno这个变量就会保存文件打开失败所对应的错误码，再通过strerror这个函数将对应的错误信息翻译出来并打印。

int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
	printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));
	return 0;
}

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由上可知，strerror只是返回错误信息字符的首地址，我们想要将其显示在屏幕上还需要调用printf函数，另一个函数可以同时实现这两个功能。那就是perror函数。

perror函数的使用案例：perror函数的参数是一个供打印的字符串，即：perror函数的参数也是会被打印出来的，可以对perror传入提示型的字符串。

int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
		perror("FILE:");
	return 0;
}

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3.字符转换函数

常用的字符串函数已经介绍的差不多了。接下来就来看看字符转换函数吧。字符转换函数有两个：

int tolower ( int c );//将c所对应的字母转化成小写，原本就是小写则保持不变
int toupper ( int c );//将c所对应的字母转化成大写，原本就是大写则保持不变

注意：

这两个函数的参数必须是字母才有效。
要包含 ctype.h头文件。

使用案例：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "Test String.\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i]; 
		c = tolower(c);
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}