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C语言-常用字符函数详解+模拟实现_chuxinchangcun的博客

24 人参与  2021年12月31日 13:08  分类 : 《休闲阅读》  评论

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 今天是2021年9月21日，首先祝大家中秋节快乐啦！但愿人长久，千里共婵娟。又是一年月圆，祝大家在中秋节都能和你爱的人和爱你的人团圆~

接下来进入整体啦~

目录

1.字符函数

strlen()

strcpy()

strcat()

strncpy()

strcmp()

strncat()

strncmp()

strstr()

strtok()

2.总结

下列函数都是包含在#include<string.h>的库函数，若要使用，要现在最开始包含这个库

strlen()

1.作用：求字符串长度

  • 字符串以\0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结尾

  • 函数的返回类型为size_t，是无符号数

2.模拟实现：

方法1：计数器

size_t  my_strlen(const char* str)
{
	size_t count = 0;
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char* str = "Mango";
	size_t count = my_strlen(str);
	printf("%u\n", count);
	return 0;
}

方法2： 指针-指针

指针-指针->得到的是二者相差的元素的个数  所以一个尾指针指向\0，一个指向起始位置，二者相减得到的就是字符串长度

size_t my_strlen(const char* str)
{
	const char* start = str;
	const char* end = str;
	while (*end)
	{
		end++;
	}
	return end - start;
}
int main()
{
	char* str = "Mango";
	size_t count = my_strlen(str);
	printf("%u\n", count);
	return 0;
}

方法3：递归 

size_t my_strlen(const char* str)
{
    //如果指向的不是\0，就+1（本身指向的字符），然后递归下一个字符
	if (*str)
	{
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	}
    //str指向的是\0就返回0
	else
	{
		return 0;
	}
}
int main()
{
	char* str = "Mango";
	size_t count = my_strlen(str);
	printf("%u\n", count);
	return 0;
}

strcpy()

 

1.作用：字符串拷贝，strcpy：拷贝的是源字符串开始向后直到\0前的内容

注意点：

  • 源字符串必须以\0结束

  • 会将源字符串的\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

2.模拟实现

 注意点：源字符串不修改，所以用const修饰，返回类型为char*，返回的是目标空间的起始地址，所以定义一个指针保存起始地址，然后将src指向的内容拷贝到dest中

char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
    assert(dest&&src);
    char* ret = dest;	//保存起始地址
    while(*src)
    {
        *dest = *src;
        dest++;
        src++;       
    }
    //上述只是完成了将src中\0之前的内容拷贝
    //还要拷贝\0
    *dest = *src;
    return ret;
}
int main()
{
    char arr1[] = "xxxxxxx";
    char arr2[] = "Mango";
    char* ret = my_strcpy(arr1,arr2);
    printf("%s\n",arr1);
    printf("%s\n",ret);
    return 0;
}

简易写法：

char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
    assert(dest&&src);
    char* ret = dest;	//保存起始地址
    while(*dest++ = *src++)
    {
        ;
    }
    return ret;
}

最后一次，src指向\0，把\0也拷贝过去之后，while判断表达式为假，跳出循环。  

strcat()

1.作用：字符串追加函数，从目标空间的\0位置开始向后追加源字符串

注意事项：

  • 源字符串必须以\0结尾

  • 目标空间也必须足够大，能容纳下源字符串的内容

  • 目标空间必须可修改

  • 不可以给自己追加！

2.模拟实现

思路：由于是在目标空间的\0位置开始向后追加，所以要先找到目标空间的\0位置，追加类似于strcpy过程，一个字符一个字符的追加，直到遇到源字符串的\0

注意：返回的是目标空间的起始地址，所以用指针变量保存它的地址。源字符串不修改，所以用const修饰

char* my_strcat(char* dest,const char* src)
{
    assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	//1.找到目标空间的\0位置
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	//跳出循环时，dest指向的就是目标空间的\0位置，从该位置向后追加，相当于strcpy
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "Mango";
	char arr2[] = "Hello";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

strncpy()

 strcmp()

1.作用：字符串比较函数，strcmp 是比较字符串的库函数，比较的是字符串的内容，不是长度。比较的是两个字符串中，二者对应的第一个不相等字符的ascii码值大小, 比较的是\0之前的字符

 2.模拟实现

思路：遍历两个字符串，对应位置的字符比较是否相等，找到第一个二者对应不相等的字符，解引用，比较其对应的ascii码值

注意：当二者指向的字符相同时，判断其中一个指向的是不是\0，如果是，说明这两个字符串是一样的，

两个字符串只需要比较，不需要修改，所以用const修

int my_strcmp(const char* s1,const char* s2)
{
    assert(s1 && s2);
    //当二者指向的字符相同时，继续找，直到找到不相等的,或者其中一个为\0了，那就跳出循环
    while(*s1 == *s2)
    {
        //先判断其中一个是不是\0，如果是，说明两个字符串是一样的，二者都指向了\0
        if(*s1 == '\0')
        {
            return 0;
        }
        s1++;
        s2++;
    }
    //找到指向不想等的字符了(或者一个为\0了)，解引用比较对应的值
    return *s1 - *s2;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcd";
	char arr2[]  = "";
	int ret = my_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;
}

strncat()

1，作用：字符串追加函数，和strcat的区别：此函数可以限制追加多少字节的内容

 当要追加的长度大于(小于)源字符串长度时，追加至源字符串\0位置即停止追加,追加结束后放入\0

2.模拟实现

 思路：

1.找到目标空间的\0位置

2.进行拷贝，共拷贝n次，（注意：拷贝过程中，有可能源字符串提前遇到\0，或者要拷贝的长度比源字符串长度长）

3.进行判断count是否还>0，如果还>0，说明提前遇到\0，或者源字符串长度比要拷贝的长度短。这样的话，在目标空间追加完的下一个位置补\0

char* my_strncat(char* dest, char* src, size_t count)
{
	assert(dest && src);
	char* tmp = dest;
	//1.找到目标空间\0位置
	while (*dest!='\0')
	{
		dest++;
	}
	//跳出时，dest指向的就是\0，从此处开始拷贝
	while (count-- && (*dest++ = *src++))
	{
		;
	}
    //追加结束后，补\0
     //上面while拷贝完后，dest指向的是追加完成后的下一个位置，在此位置补\0
		*dest = '\0';
	return tmp;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "Mango\0xxxxxx";
	char arr2[] = "Lemon";
	my_strncat(arr1, arr2, 2);
	printf("%s\n", arr1);
}

 strncmp()

 1.作用：

strncmp的功能和strcmp的功能和相似，只不过多了一个参数用来确定比较的个数

比较到出现另个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

2.模拟实现

int my_strncmp(char* dest, char* src, size_t count)
{
    assert(dest && src);
    //找到前count个字符中，不相等的字符
    while (count)
    {
        count--;
        //二者指向相等，继续往下找
        if (*dest == *src)
        {
            //若二者相等，且都是\0，则返回0
            if(*dest == '\0')
            {
                return 0;
            }
            dest++;
            src++;
        }
        else	//二者指向不相等，跳出循环
            break;
    }
    //跳出时，找到不想等的字符，或者二者相等
    return *dest - *src;
}
int main()
{
    char* str1 = "abcdef";
    char* str2 = "abcd";
    int ret = my_strncmp(str1, str2, 3);
    if (ret > 0)
    {
        printf("str1>str2\n");
    }
    else if (ret < 0)
    {
        printf("str1 < str2\n");
    }
    else
    {
        printf("str1= str2\n");
    }
    return 0;
}

strstr()

1.作用： 在一个主字符串找查找子字符串，如果找到了，反正子字符串在主字符串的起始位置，找不到，则返回空指针

注意：返回的是第一次出现的位置

2.模拟实现

 注意：遍历两个字符串进行比较，定义3个指针，一个指针用于遍历主字符串，一个指针用于遍历字符串，一个指针用于保存主串开始遍历的位置（方便后序返回子串在主串的起始位置）

当子字符串走到\0时，说明找到了，

当主子符串走到\0时，要么主字符串和子字符串相等，要么就是找不到

当子字符串为空字符串时，返回主字符串的起始地址(库函数就是这么写的)

 图解：

代码：

//返回子串出现在主串的第一个位置
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	char* s1;	//用来遍历str1
	char* s2;	//用来遍历str2
	char* cp = str1;	//用于保存主子符串开始遍历的位置

	//如果str2为空字符串，直接返回str1的地址
	if (*str2 == '\0')
	{
		return str1;
	}
	//遍历主串与子串比较
	while (*cp)
	{
		s1 = cp;	//s1从cp位置开始向后比较
		s2 = str2;	//s2回到原始位置
		while ((*s1 == *s2)&&*s1&&*s2)	//不仅要保证二者指向字符相等，还要保证s1和s2指向的不是\0
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
		{
			return cp;	//返回子串在主串的起始位置
		}
		else
		{
			//s1和s2指向不相等，cp指向下一个字符，然后下一次循环，把cp的值赋给s1用于下次遍历
			cp++;
		}
	}
	//跳出while循环时，说明主串都遍历完了，说明找不到->返回NULL
	return NULL;
}
int main()
{
	char* str1 = "MangoLemon";
	char* str2 = "an";
	char* tmp = strstr(str1, str2);
	char* tmpp = my_strstr(str1, str2);
	printf("%s\n", tmp);
	printf("%s\n", tmpp);
	return 0;
}

strtok()

1.作用： 字符串切割

  • 第二个参数是个字符串，定义了用作分割字符串的集合

  • 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且可修改)

  • strtok函数的第一个参数不为NULL时：函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中位置

  • strtok的第一个参数为NULL时，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标志

  • 如果字符串中不存在更多的标志，就返回NULL

 例子：

 

 

int main()
{
    char arr1[] = "Mango@Lemon.Jiayou";
    char arr2[100] = {0};	//防止strtok函数改变arr1中的数据，使用临时数组arr2
	char sep[] = "@.";	//分割字符串的集合，即遇到@ 或者.就分割字符串
    strcpy(arr2,arr1);
    char* ret = NULL;
    //分割字符串
    //注意：第一次传传参为arr2，后序传参都传NULL
    for(ret = strtok(arr2,sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL,sep))
    {
        printf("%s\n",ret);
    }
    //相当于
    //char* ret2 =strtok(arr2, sep);
	//printf("%s\n", ret2);
	//ret2 =strtok(NULL, sep);
	//printf("%s\n", ret2);
}

 2.总结

上述的函数中，

strcpy()         strcat()          strcmp()  

上述三个函数不够安全 长度不受限制的字符串函数。要么就一直追加/拷贝，直到遇到\0，或者一直比较，直到遇到不相等的字符

strncpy()   strncat()   strncmp()   

此三个函数可以控制字节数，相对安全！

 本文将持续更新那些博主今后遇到的其他的字符函数~欢迎关注！

如果感觉此文对你有帮助，请给博主一个三连吧！大家中秋节快乐！


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