C语言字符串函数及如何实现这些函数

C语言字符串函数及如何实现这些函数

​ 近期在复习C语言字符串相关的知识，在观看了 翁恺 老师的 C语言程序设计 课程后，打算对C语言标准库以及 string.h 内的函数进行整理，并写出自己的实现方式（部分函数涉及系统底层和复杂操作，只给出简单的C语言表示形式，数组同样可以做出相应的函数，但本文以指针角度进行阐释）。有不足之处还请大神指正。

1.putchar函数(属于stdio.h库函数)

函数原型： int putchar( int c )

函数作用：向标准输出输出一个字符

函数的返回值：

• 1：输出成功
• n( n为整数 ) ：输出了多个字符
• EOF (-1) ：输出失败

#include <stdio.h>
#undef putchar

int myputchar(int c) {
	return fputc(c,stdout);	
    //fputc函数功能：将字符c写到文件指针fp所指向的文件的当前写指针的位置，
    //fputc函数原型：int fputc (int c, FILE *fp)
}

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2.getchar函数(属于stdio.h库函数)

函数原型： int putchar( void )

函数作用：向标准输出读入一个字符

函数的返回值：

• 以整数形式返回读入的字符
• EOF (-1) ：读入失败

这里推荐一篇优质文章，主要讲解getchar工作原理：https://blog.csdn.net/weixin_44551646/article/details/98076863

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3.strlen函数(属于string.h库函数)

函数原型： *size_t strlen( const char s )

函数作用：返回s的字符串长度

函数的返回值：整数，表示s的字符串长度，字符串结尾的‘\0’不计入长度。

函数的自实现

int mystrlen(const char *s){
    int len = 0;
    while( *s != '\0' ){
        len++;
        s++;
    }
    return len;
}	//使用指针实现

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4.strcmp函数(属于string.h库函数)

函数原型： **int strcmp( const char s1, const char s2 )

函数作用：比较两个字符串，并返回值

函数的返回值：

• 0 : s1 == s2
• n : s1 > s2 , 且s1与s2差值为n(n为正整数)
• -n : s1 < s2 , 且s1与s2的差值为-n(n为正整数)

函数的自实现

int mystrcmp(const char *s1, const char *s2){
    while(*s1 == *s2 && s1 != '\0'){
        s1++;
        s2++;
    }
    return *s1 - *s2;
}	//使用指针实现

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5.strcpy函数(属于string.h库函数)

函数原型： **char *strcpy(char restrict dst, const restrict src)

函数作用：将src的字符串拷贝到dst(注: 关键字restrict表示src和dst不重叠(在内存中的储存位置不重叠)(c99))并返回dst

函数的返回值：dst (返回值是为了使该函数能够参与到其他运算中去)

//使用示例：复制一个字符串
char *dst = (char*)malloc(strlen(src)+1);	
//strlen不包含结尾’/0‘的长度，需要在返回值上+1单位长度
strcpy(dst,src);

函数的自实现

char *mystrcpy(char *dst, const char *src){
    while(*src != '\0'){
        *dst = *src;
        dst++;
        src++;
    }
    *dst = '\0';
    return dst;
}	//使用指针实现

//在 翁恺 老师的课程中提及此函数有更简洁的表达方式(不影响编译和实际效率)
char *mystrcpy(char *dst, const char *src){
    while(*dst++ = *src++);
    *dst = '\0';
    return dst;
}

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6.strcat函数(属于string.h库函数)

函数原型： **char *strcpy(char restrict s1, const restrict s2)

函数作用：将s2拷贝到s1的后面，将二者拼接为一个长的字符串并返回s1

函数的返回值：s1 (必须保证s1具有足够的空间)

函数的自实现

char *mystrcat(char *s1, const char *s2){
    while(*s1 != '\0') s1++;
    while(*s1++ = *s2++);	//这里采用更为简略的写法
    *s1 = '\0';
    return s1;
}	//使用指针实现

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7.strchr函数和strrchr(属于string.h库函数)

函数原型： **char strchr(const char s, int c)

函数作用：从左向右搜索指定字符

函数原型：**char strrchr(const char s, int c)

函数的返回值：从左/右向右/左搜索指定字符

• 若字符串中存在该字符，则返回第一次遍历到的该字符的指针
• 若字符串中不存在该字符，则返回NULL

函数的自实现

char *mystrchr(const char *s, int c){
    while(*s != c && *s != '\0') s++;
    return (char*)s;
}	//使用指针实现
//(PS:如有更优解决方案请指出，我在尝试将s++写进while判断条件里的时候遇到了一些问题：)
//  while(*s++ != c && *s++ != '\0');
//此语句在执行过程中遇到一些奇怪的问题，比如一些字符(如'e')无法搜索到，而其他字符能够正常搜索到，暂未深究...
//mystrrchr省略，原理大致相同

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8.strstr函数和strcasestr(属于string.h库函数)

函数原型： **char *strstr(const char s1, const char s2)

函数作用：搜索指定字符串(在s1中搜索s2)

函数原型： **char *strcasestr(const char s1, const char s2)

函数作用：忽略大小写搜索指定字符串(在s1中搜索s2)

函数的返回值：

• 若str2是str1的子串，则返回str2在str1的首次出现的地址
• 如果str2不是str1的子串，则返回NULL

char *strstr(const char *s1,const char *s2)
{
    char *p = s1;
    const len = strlen(s2);
    while((p=strchr(p,*s2))){
		if(strncmp(p,s2,len)==0) return (char*)p;
        p++;
    }
    return NULL;
}	//使用指针实现，由于展开再写一遍搜索函数无意义，先使用string.h里的部分函数(具体实现方法见前文)

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①strncpy

函数原型： **char *strncpy(char restrict dst, char restrict src, size_t n)

②strncat

函数原型： **char *strncat(char restrict s1, char restrict s2, size_t n)

③strncmp

函数原型： **int strncpy(char restrict s1, char restrict s2, size_t n)

参数表中的n表示限制实操的字符串长度为n

以上部分内容参考自翁恺老师的课堂，若转载请注明作者及出处！
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