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前言
字符函数和字符串函数在C语言中是不可缺少的一环，学会使用这些函数，会让写代码方便很多，但是只知道这些函数怎么使用是不够的，我们更要了解这些函数是如何实现的，因此在这篇文章中，会着重讲解如何，模拟实现这些函数。
这期内容还是比较多的，头大。
一、字符函数。
字符函数分为字符分类函数和字符转换函数。
1、字符分类函数
字符分类函数有很多，常见的有isupper函数和islower函数，其他的函数可以在cplusplus网站中查找
这个网站真的很好用啊！
注意，字符函数的头文件都是<ctype.h>
a、isupper函数
isupper函数的作用是判断一个字符是不是大写字母
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
char a = 'A';
if (isupper(a))
{
printf("%d , %c\n", isupper(a), a);
}
return 0;
}
如果是大写字母就会返回一个非零特殊值，VS中返回的是1
b、islower函数
islower函数与isupper函数的作用刚好相反，是判断一个字符是不是小写字母
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
char a = 'q';
if (islower(a))
{
printf("%d ,%c\n", islower(a), a);
}
return 0;
}
如果是小写字母就会返回一个特殊值，VS中返回2
c、isupper函数的模拟实现
每一个字符都对应一个ASCII码值，大写字母是65到90。可以据此来实现该函数
#include <stdio.h>
int my_isupper(char a)
{
if (a >= 'A' && a <= 'Z')
return 1;
return 0;
}
int main()
{
char a = 'A';
int ret = my_isupper(a);
if (ret)
{
printf("%d , %c\n", ret, a);
}
return 0;
}
效果如下
d、islower函数的模拟实现
道理和isupper的模拟实现一样
#include <stdio.h>
int my_islower(char a)
{
if (a >= 'a' && a <= 'z')
return 2;
return 0;
}
int main()
{
char a = 'a';
int ret = my_islower(a);
if (ret)
{
printf("%d , %c\n", ret, a);
}
return 0;
}
效果如下
字符转换函数
字符转换函数的头文件也是<ctype.h>
a、toupper函数
toupper函数会将一个小写字母转换成一个大写字母，如果不是小写字母就不会发生任何变化。
这就是toupper的功能。
b、tolower函数
功能与toupper函数刚好相反
c、toupper函数的模拟实现
#include <stdio.h>
int my_toupper(char a)
{
if (a >= 'a' && a <= 'z')
return a - 32;
return a;
}
int main()
{
char a = 'a';
char b = 'A';
char c = ';';
int ret1 = my_toupper(a);
int ret2 = my_toupper(b);
int ret3 = my_toupper(c);
printf("%c %c %c\n", ret1, ret2, ret3);
return 0;
}
d、tolower函数的模拟实现
#include <stdio.h>
int my_tolower(char a)
{
if (a >= 'A' && a <= 'Z')
return a + 32;
return a;
}
int main()
{
char a = 'a';
char b = 'A';
char c = ';';
int ret1 = my_tolower(a);
int ret2 = my_tolower(b);
int ret3 = my_tolower(c);
printf("%c %c %c\n", ret1, ret2, ret3);
return 0;
}
字符串函数就开始头疼了
二、字符串函数
字符串函数的对象是字符串，这很重要，非常容易与后面要学习的内存函数搞混
字符串函数的头文件是<string.h>
1、strlen函数
strlen函数，我们应该是比较熟悉的，strlen函数的作用是求一个字符串的长度，即‘\0’之前的字符的个数。
strlen函数在使用是的注意事项：
a、strlen函数要正确获得字符串长度的话，字符串中必须得有‘\0’
eg. char ch[]={‘a’,‘b’,‘c’}; strlen(ch)就得不到正确答案
b、要关注strlen函数的返回值类型是size_t，用%zd打印
注意在判断大小的时候size_t一定是大于0的
strlen函数的模拟实现
方法一：创建一个计数器
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(char* ch)
{
assert(ch);
int count = 0;
while (*ch != '\0')
{
ch++;
count++;
}
return count;
}
int main()
{
char ch[30] = { 0 };
gets(ch);
int len = my_strlen(ch);
printf("%d\n", len);
return 0;
}
方法二：使用两个指针
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(char* ch)
{
assert(ch);
char* start = ch;
while (*ch != '\0')
{
ch++;
}
return ch - start;
}
int main()
{
char ch[30] = { 0 };
gets(ch);
int len = my_strlen(ch);
printf("%d\n", len);
return 0;
}
方法三：利用递归实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(char* ch)
{
assert(ch);
if (*ch == '\0')
return 0;
return 1 + my_strlen(ch + 1);
}
int main()
{
char ch[30] = { 0 };
gets(ch);
int len = my_strlen(ch);
printf("%d\n", len);
return 0;
}
大家觉得那个方法比较好用？，可以私信博主，哈哈
2、strcpy函数
cpy是copy的一个简写，strcpy函数也就是字符串拷贝函数
在使用strcpy函数时的注意事项
a、源字符串中必须有’\0’
b、目的数组必须要足够大
c、目的数组必须可以修改
d、标准返回值的类型是char*，更方便观察
strcpy函数的作用是将一个字符数组的内容拷贝到另一个字符数组中去
strcpy函数的模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* ch1,const char* ch2)
{
assert(ch1 && ch2);
char* ret = ch1;
while (*ch1++ = *ch2++);//这里非常精妙，++不能忘记掉
return ret;
}
int main()
{
char ch1[30] = "###############";
char ch2[30] = "abcdefghi";
char* s = my_strcpy(ch1, ch2);
printf("%s\n", s);
return 0;
}
3、strcat函数
strcat的作用是字符串追加，将一个字符串追加到另一个字符串的后面去。
strcat函数的使用的注意事项
a、源字符串（知道追加到哪里结束）和目标字符串（知道从哪里开始追加）都要有‘\0’
b、目标数组要足够大（足够放下两个字符串）
c、目标数组要可以修改
d、在使用是目标字符串的‘\0’会被覆盖
strcat的效果如下
strcat函数的模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char* ch1, const char* ch2)
{
assert(ch1 && ch2);
char* ret = ch1;
while (*ch1 != '\0')
ch1++;
while (*ch1++ = *ch2++);
return ret;
}
int main()
{
char ch1[30] = "###############";
char ch2[30] = "abcdefghi";
char* s = my_strcat(ch1, ch2);
printf("%s\n", s);
return 0;
}
注意，使用strcat时不能追加自己本身，否则会因为‘\0’被覆盖，而陷入死循环。
4、strcmp函数
进行字符串比较，利用字符对应的assic码值进行比较。
如果第一个字符大于第二个字符，就返回一个大于0的数，相等就返回0，小于就返回一个小于0的数。
strcmp 函数的模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* ch1, const char* ch2)
{
assert(ch1 && ch2);
while (*ch1 == *ch2)
{
if (*ch1 == '\0')
return 0;
ch1++;
ch2++;
}
return *ch1 - *ch2;//这一步比较巧妙
}
int main()
{
char ch1[30] = { 0 };
char ch2[30] = { 0 };
gets(ch1);
gets(ch2);
int ret = my_strcmp(ch1, ch2);
if (ret > 0)
printf(">\n");
else if (ret < 0)
printf("<\n");
else
printf("==\n");
return 0;
}
几个比较常用的基本函数讲完了，下面的是引申的函数和不常用的函数。
5、strncat函数
strncat函数比起strcat函数多了一个n,n表示个数，也就是说strncat可以控制追加字符串的字符个数。
功能比较简单，就不介绍了，直接进行函数的模拟实现。
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strncat(char* ch1, const char* ch2, size_t num)
{
assert(ch1 && ch2);
char* ret = ch1;
while (*ch1 != '\0')
ch1++;
while (num--)
{
*ch1 = *ch2;
if (*ch2 == '\0')
return ret;
ch1++;
ch2++;
}
return ret;
}
int main()
{
char ch1[30] = { 0 };
char ch2[30] = { 0 };
gets(ch1);
gets(ch2);
size_t n = 0;
scanf("%zd", &n);
char* s = my_strncat(ch1, ch2, n);
printf("%s\n", s);
return 0;
}
6、strncpy函数
同上，可以拷贝n 个字符到另一个字符串中。
功能和上面相似，就不介绍了，直接进行模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
char* my_strncpy(char* ch1, const char* ch2, size_t num)
{
assert(ch1 && ch2);
char* ret = ch1;
int len = strlen(ch2);
if (len > num)
{
while (num--)
{
*ch1++ = *ch2++;
}
*ch1 = '\0';
}
else
{
while (num--)
{
if (*ch2 != '\0')
*ch1++ = *ch2++;
else
*ch1 = '\0';
}
}
return ret;
}
int main()
{
char ch1[30] = { 0 };
char ch2[30] = { 0 };
gets(ch1);
gets(ch2);
size_t n = 0;
scanf("%zd", &n);
char* s = my_strncpy(ch1, ch2, n);
printf("%s\n", s);
return 0;
}
7、strncmp函数
功能还是与上面的函数功能相似，直接进行函数模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strncmp(const char* ch1, const char* ch2, size_t num)
{
assert(ch1 && ch2);
while (num--)
{
if (*ch1 == *ch2)
{
ch1++;
ch2++;
}
else
return *ch1 - *ch2;
}
return 0;
}
int main()
{
char ch1[30] = { 0 };
char ch2[30] = { 0 };
gets(ch1);
gets(ch2);
size_t n = 0;
scanf("%zd", &n);
int ret = my_strncmp(ch1, ch2, n);
if (ret > 0)
printf(">\n");
else if (ret < 0)
printf("<\n");
else
printf("==\n");
return 0;
}
他来了，稀有函数来啦！
8、strtok函数
这个函数比较陌生，功能也比较奇怪。
他的作用是，在一个字符串中提取出特定的分割符之间的内容。
我们以一个邮箱为例来进行讲解。
假设有一个邮箱为gugugu@cl.com
其中的分割符就是@和.
我们想要提取出三段内容怎么办？
这时就可以使用strtok函数了。
这样子就可以实现啦！
strtok 比较特殊，他的参数有两种方式，一种是传递数组名和分割符，这样子，返回值就是第一段的起始地址，另一种参数是传递空指针和分割符，这样子，返回值就是下一段的起始地址。
strtok实现方法比较复杂，这里就不进行讲解，只需要知道其中利用到了static关键字即可。
9、strstr函数
顾名思义strstr是两个字符串，这个函数的作用就是在一个字符串中去找另一个字符串。
先看看他的功能。
strstr函数是在字符串中找一个子字符串，在字符串一中找字符串二第一次出现的位置，如果找到了返回第一次出现的地址，找不到返回空指针
注意，当第二个字符串为空时，返回第一个字符串的首地址
strstr函数的模拟实现有两种方法
先讲述暴力求解的方法，虽然比较暴力，但是也是比较精妙的。
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strstr(const char* ch1, const char* ch2)
{
assert(ch1 && ch2);
const char* cp = ch1;
const char* s1 = NULL;
const char* s2 = NULL;
while (*cp)
{
s1 = cp;
s2 = ch2;
while (*s1 == *s2&&s1&&s2)
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
return cp;
cp++;
}
return NULL;
}
int main()
{
char ch1[30] = "abcdefghi";
char ch2[30] = "def";
char* s = my_strstr(ch1, ch2);
printf("%s\n", s);
return 0;
}
利用cp去记住每一个可能的地址，在用两个指针s1和s2去检验cp是否是正确的，如果不正确就换一个cp，按照这个思路就可以实现。
方法二KMP算法，该算法比较复杂，难以理解，有兴趣可以自行学习，这里就不去讲解了。
下面这个函数巨帅！！！
10、strerror函数
这个函数比较有意思
strerror函数返回一个错误码所对应的错误信息字符串的起始地址
单独看这句话还是比较难理解的，先看个例子吧。
但是每次使用的时候，不可能这么使用，毕竟这么写开起来还是很呆的。
这样写，是不是顿时高级多了，哈哈哈。
注意：errno的头文件为<errno.h>
11、perror函数
既然介绍了strerror函数，那么perror函数就必不可少了。
perror函数是打印错误信息的函数。
perror函数，print error message 打印错误信息，头文件为<stdio.h>
要注意的是perror函数的错误信息也是从errno中得到的。
举个例子看看效果
相当于比strerror函数多了一个打印功能。
那是不是意味着perror函数就可以替代strerror函数了呢？
很明显是不能的。
如果要打印错误信息，直接使用perror，如果要保存错误信息，使用strerror
好啦，今天的分享就到此结束了。
明天再见。
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