03-C语言进阶——字符函数和字符串函数

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、字符串操作函数

1.求字符串长度

1.1 strlen

size_t strlen(const char *str);

• 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。
  注意：这里不包含’\0’，例如"abc",使用strlen返回的值就是3。
• 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，是无符号整数（ 易错 ），举个例子：

int main()
{
    
    
    const char*str1 = "abcdef";
    const char*str2 = "bbb";
    if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)
    {
    
    
        printf("str2>str1\n");
    } 
    else
    {
    
    
        printf("srt1>str2\n");
    }
    return 0;
}

结果
原因：strlen返回值为无符号整形，因此不会出现负数情况，也就不会出现小于0的情况。

2. 长度不受限制的字符串

2.1 strcpy

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

• 将source指向的C字符串复制到目标指向destination的数组中，包括’\0’。
  注意：
• 源字符串必须以’\0’结束。
• 会将字符串中的’\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。
• source不会被修改，只能被读取，所以使用const。

2.2 strcat

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

• 将源的第一个数字字符追加到目标，加上一个终止的空字符
• 如果源中的C字符串长度小于num，则仅复制直到终止空字符的内容。
• 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。

2.3 strcmp

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

如何比较两个字符串大小？
该函数比较每个字符串的第一个字符。如果它们相等，继续比较第二个字符，直到字符不同或’\0’字符为止。字符串的大小与长度无关。
字符比较的原则为ascll表的码值，如下图所示。例如：“abc”，“abd”,前两个字符a，b的ascll码值相同，比较c和d，可以得出c=99<d=100，因此"abd">“abc”。

这里需要注意的是strcmp返回值：

• 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
    例子：

const char * str1 = "abc";
const char * str2 = "abc";

if (strcmp(str1, str2))
{
    
    
	printf("相等\n");
}
else
{
    
    
	printf("不相等\n");
}

结果：
原因：如果两个字符串相等，strcmp的返回值为0。正确写法如下：

const char * str1 = "abc";
const char * str2 = "abc";

if (strcmp(str1, str2)==0)
{
    
    
	printf("相等\n");
}
else
{
    
    
	printf("不相等\n");
}

结果：

3.长度受限制的字符串函数介绍

3.1 strncpy

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

将源的前几个字符复制到目标。如果源C字符串的末尾(由空字符表示)是在复制数字字符之前找到的，目标将被填充零，直到总共有数字字符被写入其中。
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。

3.2 strncat

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

将源的前几个字符追加到目标，加上一个终止的空字符。如果源中的C字符串长度小于num，则仅复制直到终止空字符的内容。

注意： strncpy不会自动添加’\0’，而strncat会自动添加’\0’。
例子：

char str1[20];
char str2[20];
strcpy(str1, "To be ");
strcpy(str2, "or not to be");
strncat(str1, str2, 6);
puts(str1);

结果：
这里需要了解puts函数

int puts ( const char * str );

C语言默认有三个输入输出函数

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• stdin：标准输入->键盘
• stdout：标准输出->显示器
• stderror：标准错误->显示器

puts与printf区别：

	puts("hello world %d\n");
	printf("hello world %d\n", 10);

puts默认带一个"\n"。

3.3 strncmp

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

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。
例子：

char str[][5] = {
    
     "R2D2","B7UD","R2O9" };
int n;
puts("Looking for R2 astromech droids...");
for (n = 0; n < 3; n++)
{
    
    
	if (strncmp(str[n], "R2xx", 2) == 0)
	{
    
    
		printf("founds %s\n",str[n]);
	}
}

结果：

4.字符串查找

4.1 strstr

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

返回指向str1中第一个出现的str2的指针，如果str2不是str1的一部分，则返回空指针
例子：

char str[] = "This is a simple string.";
char *pch;
pch = strstr(str, "simple");
strncpy(pch, "sample", 6);
puts(str);

结果：

4.2 strtok

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

• 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。（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。）
• 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是用来进行字符串分割的，首次调用需要传入字符串起始地址，后续调用设为NULL即可，调一次拿一个字符串。
  例子：以@和.分隔字符串

	char *p = "[email protected]";
	const char* sep = ".@";
	char arr[30];
	char *str = NULL;
	strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容
	for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
	{
    
    
		printf("%s\n", str);
	}

结果：

5.错误信息报告

5.1 strerror

char * strerror(int errnum);

调用该函数必须包含头文件

#include<errno.h>

返回错误码，所对应的错误信息。
例子：查看windows下的错误码对应的信息

for (int i = 1; i < 50; i++)
{
    
    
	printf("%d->%s\n", i, strerror(i));
}

结果：

二、字符操作

1.字符分类函数

字符操作判断的为单个字符的结果，需要与字符串区分，不要混淆。

函数	如果他的参数符合下列条件就返回真
iscntrl	任何控制字符
isspace	空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行’\n’，回车‘\r’，制表符’\t’或者垂直制表符’\v’
isdigit	十进制数字 0~9
isxdigit	十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母af，大写字母AF
islower	小写字母a~z
isupper	大写字母A~Z
isalpha	字母az或AZ
isalnum	字母或者数字，az,AZ,0~9
ispunct	标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）
isgraph	任何图形字符
isprint	任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

例子：判断字符c是否为空格

char c = ' ';
if (isspace(c))
{
    
    
	printf("c为空格\n");
}

2.字符转换

int tolower ( int c );
int toupper ( int c );

例子：将字符串中大写字母转化为小写字母

int i = 0;
char str[] = "Test String.\n";
char c;
while (str[i])
{
    
    
	c = str[i];
	if (isupper(c))
		c = tolower(c);
	putchar(c);
	i++;
}

三、内存操作函数

注意：内存拷贝操作的基本单元是字节，与类型无关。 实例见memset操作函数的例子

1.memcpy

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

• 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。
• 不同于字符串拷贝函数strcpy，这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来，而是准确的复制num个字节。
• 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的
  memcpy可以拷贝结构体，例如：

struct {
    
    
		char name[16];
		int age;
	}person,person_copy;

	char myname[] = "kyrie";
	memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
	person.age = 46;

	/* using memcpy to copy structure: */
	memcpy(&person_copy, &person, sizeof(person));

	printf("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age);

这里需要注意的是memcpy传入的是地址

2.memmove

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

3.memset

void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );

ptr：为指针或是数组,
value：是赋给ptr的值,
num：是ptr的长度.
这里需要记住：mem操作的基本单元是字节，与类型无关
例子：

int a[5] = {
    
     0 };
memset(a, 1, sizeof(a));
for (int i = 0; i < 5; i++)
	printf("a[%d]=%d\n", i, a[i]);

误区：将整形数组a的每个值赋1 ，这种理解错误
正确理解：对整形数组a的每个字节赋1

4.memcmp

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

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
例子：比较两个字符串大小

char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";

int n;

n = memcmp(buffer1, buffer2, sizeof(buffer1));

if (n>0) printf("'%s' is greater than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
else if (n<0) printf("'%s' is less than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
else printf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);