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励志环节

发光并非太阳的专利，大家都可以。

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本章重点

重点介绍处理字符和字符串的库函数的使用和注意事项

求字符串长度 strlen
长度不受限制的字符串函数 strcpy strcat strcmp
长度受限制的字符串函数介绍strncpy strncat strncmp
字符串查找 strstr strtok
错误信息报告 strerror
字符操作
内存操作函数 memcpy memmove memset memcmp

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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 适用于那些对它不做修改的字符串函数.

一 函数介绍

1.1 strlen

   在前面的文章中，介绍了三种方法实现strlen:(1)计数器的方法（2）递归的方法 (3)指针-指针的方法。

size_t strlen ( const char * str ); 

 sizeof 是一个操作符，返回的结果为size_t    （size_t专门为sizeof的返回值设计的） 

size_t 相当于unsigned int 

库函数strlen返回值 是size_t,所以 strlen 不能用于加减：strlen("abc") - strlen("abcdefg") 结果会是一个size_t 类型的数，不会是-4    (解决办法，可以强制转换） 

字符串以'\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' )

参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。

注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
学会strlen函数的模拟实现

1.2 strcpy

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

源字符串必须以 '\0' 结束。
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。（strlen不管目标空间可以可以放进去，但是我们要保证目标空间足够大，以便能放进去）
目标空间必须可变。
学会模拟实现

1.3 strcat

追加一个字符串

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

源字符串必须以 '\0' 结束。没有\0的话，就无法追加，打印不出来。
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。
字符串自己给自己追加，如何？

代码展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr1[30] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

1.4 strcmp

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

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(s1, s2),比较字符串的大小，两个字符串从左向右逐个字符相比（按ASCII的值大小相比），直到某一个字符不相等或者其中一个字符串比较完毕才停止比较，字符的比较为ASCII码的比较（若字符串1大于字符串2，返回结果大于0，若字符串1小于字符串2，返回结果小于0，若字符串1等于字符串2，返回结果等于0.）

strcmp的头文件是<string.h>

1.5 strncpy

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

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。

1.6 strncat

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

追加字符，追加num个字符从源字符串到目标空间。
如果源字符串的长度大于num，则追加num个源字符串之后，再在后边一个加'\0'。

如果源字符串的长度小于num，则追加完源字符串之后，再在后边加一个'\0'，别的就不管了。

1.7 strncmp

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

比较num个字符

1.8 strstr

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

字符串查找函数，在str1中找str2,返回在str1中第一次出现str2的地址。找不到返回空指针。

代码展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr1[] = "abcdabcd";
	char arr2[] = "cd";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret == NULL)
		printf("找不到");
	else
		printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

1.9 strtok

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

（1）sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合

（2）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。

（3）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。）

把标记内容改成\0，会改变字符串的内容，所以把字符串临时拷贝。

（4）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。

（5）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。

（6）如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

1 strtok函数找第一个标记的时候，函数的第一个参数不是NULL

2 strtok函数找非第一个标记的时候，函数的第一个参数是NULL

代码展示：

 

#include <stdio.h>
int main()
{
	const char* p = "@.";
	char arr[] = "abxbcbhd@nckdc.cidhc";
	char buf[50] = { 0 };//因为字符串会被修改，所以要吧arr临时拷贝到buf里
	//要保证arr不被修改
	strcpy(buf, arr);//临时拷贝
	char* str = strtok(buf, p);
	printf("%s\n", str);
	str = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", str);
	str = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", str);
	return 0;
}

 

 代码展示：（这个代码更加的方便）

#include <stdio.h>
int main()
{
	const char* p = "@.";
	char arr[] = "abxbcbhd@nckdc.cidhc";
	char buf[50] = { 0 };//因为字符串会被修改，所以要吧arr临时拷贝到buf里
	//要保证arr不被修改
	strcpy(buf, arr);//临时拷贝
	char* str = NULL;
	for (str = strtok(buf, p); str != NULL; str = strtok(NULL, p))
	{
		printf("%s\n", str);
	}
	return 0;
}

1.10 strerror

char * strerror ( int errnum );

返回错误码，所对应的错误信息（把错误码翻译成错误信息）

C语言中规定了一些信息

错误码—错误信息

0—No Error

1— …

2—…

当库函数使用的时候，发生错误的时候会把errno这个全局的错误变量设置为本次执行库函数产生的错误码。

errno是C语言提供的全局变量，可以直接使用，放在errno.h 这个文件，所以要引用

#include <errno.h>      strerror(errno);就会把错误显示出来

代码展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%s\n", strerror(i));
	}
	return 0;
}

 

字符分类函数 

 

 上图为字符分类函数，例如：isspace,如果是空白字符，就返回非0。不是空白字符就返回0。

别的和这个用法差不多。

代码展示：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	printf("%d\n", isspace(' '));
	return 0;
}

 

 字符转换函数

int tolower(int c);

int toupper(int c); 

#include <stdio.h>
int main()
{
	char ch = 0;
	ch = getchar();
	if (islower(ch))
	{
		ch = toupper(ch);
	}
	else
	{
		ch = tolower(ch);
	}
	printf("%c\n", ch);
	return 0;
}

 大小写转换

1.11 memcpy

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

（1）函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。

（2）这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。

（3）如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。如果destination在source的后面，就可能会导致刚改变的destination的内容，又变成了source. 就会导致重复。这种情况建议使用memmove，就不会发生。

代码展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr1[] = "sjhjcd";
	char arr2[50] = { 0 };
	strcpy(arr2, arr1);//拷贝字符串

	int arr3[] = { 1, 2,3,4,5,6,7 };
	int arr4[5] = { 0 };
	memcpy(arr4, arr3, 20);//这个什么都可以拷贝，不确定拷贝什么
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

 

C语言只要求memcpy能拷贝不重叠的的内存空间就足够了，memmove去处理那些重叠的内存空间。但是VS  的memcpy可以处理重叠的内存拷贝，也可以处理不重叠的内存拷贝。

1.12 memmove

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

（1）和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。

（2）如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

memmove 也可以处理不重叠的。

1.13 memcmp

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

（1）比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节

（2）返回值如下：

比较的是字节，相等的话，返回0。 比较的是ASCII值。

1.14 memset 

代码展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	memset(arr, 'x', 10);
	return 0;
}

以字节为单位改。

二 库函数的模拟实现

2.1 模拟实现strlen

1 计数器的方法

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	int count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int len = 0;
	len = my_strlen("abcdefg");//传递给my _strlen的是字符'a'的地址
	printf("%d", len);
	return 0;
}

\0 的ASCII码值是 0 ，一个表示字符串结束的标志，这是一个转义字符，整体视为一个字符，在内存中的存储为0000 0000 

字符在内存中是以ASCII码值对应的二进制的补码存在的（8位）

2.2 模拟实现strcpy

代码展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* a, const char* b)
{
	assert(a && b);
	char* ret = a;
	while (*a++ = *b++)//++的优先级大于*的优先级
	{
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "hello";
	printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//函数的链式访问
	return 0;
}

 尽量不要返回局部变量的地址（调用的那个函数，里面的局部变量，使用完就可能被销毁了，地址指向的局部变量的值，可能就变了），而不是局部变量。

2.3 模拟实现strcat

代码展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[30] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

思路：（1）找到目标空间中的\0   (2)追加字符

everyting——搜索strcat——右击 打开路径

2.4 模拟实现strstr

代码展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	if (*str2 == '\0')
	{
		return (char*)str1;//(const char* 和char*还是不同的）
	}
	//当第一个字符出现匹配，后续字母中出现不匹配的时候，字符串的地址要回到出现匹配的第一个字符，的下一个字符的地址，
	//所以尽可能不要直接用str1和str2，而是间接的使用
	const char* s1 = str1;
	const char* s2 = str2;
	const char* s3 = str1;//遇到匹配的第一个字符前一直在+1
	while (*s3)//在这个循环里，s3一直在+1，一直到s3遇到\0 ，while结束
	{
		s1 = s3;
		s2 = str2;
		while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && * s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return (char*)s3;
		s3++;
	}
	return NULL;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdabcd";
	char arr2[] = "A";
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	if (ret == NULL)
		printf("找不到");
	else
		printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

2.5 模拟实现strcmp

代码展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
		{
			return 0;
		}
		str1++;
		str2++;
	}
	if (*str1 > *str2)
		return 1;
	else
		return -1;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abc";
	char arr2[] = "abcd";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

"abcd"  和"abc"比较，是1     因为，第一个字符串是d的ASCII，后一个字符串是'\0'的ascii，所以是1.

2.6 模拟实现memcpy

代码展示：
 

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (num--)//后置--，先试用，后--；
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr3[] = { 1, 2,3,4,5,6,7, 8, 9, 10 };
	int arr4[5] = { 0 };
	my_memcpy(arr4, arr3, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

知识点：

（1）void* 不能进行加减，所以转换成char *进行加减。

2.7 模拟实现memmove

代码展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)//能不创建空间就不创建空间
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src+num);
		}
	}
	return ret;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr3[] = { 1, 2,3,4,5,6,7, 8, 9, 10 };
	my_memmove(arr3+1, arr3, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr3[i]);
	}
	return 0;
}