字符函数和字符串函数你还没有拿下？快来看看这篇

企业开发 2023-12-16 17:16:50 阅读次数: 0

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前言

全都是干货，超级细节，如果不细节，晚上8.30，是兄弟就来砍我
在这里插入图片描述

1. 字符分类函数

C语言中有一系列的函数是专门做字符分类的。
就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。
注：该类型的函数的使用都需要包含一个头文件：
ctype.h

1.1 islower

islower 是用来判断参数是否是小写字母的，如果是小写字母返回非0的值，如果不是小写字母返回0

我们用代码测试一下：

int main()
{
    
    
  int ret = islower('Q');
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

结果如下：
在这里插入图片描述

1.2 isupper

同理：
isupper是用来判断参数是否是大写字母的，如果是大写字母返回非0的值，如果不是大写字母返回0

继续测试:

int main()
{
    
    
  int ret = isupper('Q');
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

结果如下：
在这里插入图片描述
除了这两个常用的之外，还有很多字符分类函数，我就不一个个介绍了，下面放张图，供大家学习；
在这里插入图片描述

2.字符转换函数

C语⾔提供了2个字符转换函数：
tolower —— 大写字母转小写
toupper —— 小写字母转大写

2.1 tolower

之前把小写字母转大写字母是不是用ascll码的思路写的呢？

int main()
{
    
    
  char ch = 'a';
  ch = ch - 32;
  printf("%c\n", ch);
  return 0;
}

那么用tolower我们就可以更加方便些

int main()
{
    
    
  char ch = 'a';
  //ch = ch - 32;
  ch = toupper(ch);
  printf("%c\n", ch);
  return 0;
}

运行结果如下;
在这里插入图片描述

2.2 toupper

来看个题目：
写一个代码，字符串中的小写字母转大写，其他字符不变。

int main()
{
    
    
char str[] = "i am A Student";
	//1. 遍历字符串
	//2. 发现小写字母转大写
	size_t len = strlen(str);//14(0~13)
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < len; i++)
	{
    
    
		if (islower(str[i]))		
		{
    
    
			//转大写
			//str[i] = str[i] - 32;
			str[i] = toupper(str[i]);
		}
	}
	printf("%s\n", str);

	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

3.strlen的使用和模拟实现

1, strlen函数要正确获得字符串长度，字符串中必须得有\0
2,注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
3,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’ )。

我们用cplusplus这个网站搜索看看strlen的函数类型
在这里插入图片描述
size_t strlen (const char * str);

3.1 strlen的使用注意（ 易错 ）

大家来猜猜看，这段代码的结果是什么？

#include <stdio.h>
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;
}

结果如下:
在这里插入图片描述

这里非常容易犯错误，注意strlen的返回值是size_t它是无符号整数，两个无符号整数想减，结果是不会出现负数的，那么就可以解释为什么结果是str2>str1了，那么我们就要改进代码。用强制类型转换。

改进代码如下：

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

结果如下：
在这里插入图片描述

3.2 strlen的模拟实现

仿照strlen函数的参数，返回类型，功能写一个类似的函数

3.2.1 计数器方式

size_t my_strlen(const char* str)
{
    
    
  int count = 0;//计数
  assert(str);
  while (*str)//当*str=\0时会跳出循环
  {
    
    
    str++;
    count++;
  }
  return count;
}

int main()
{
    
    
  char arr[] = "abcdef";
  size_t ret = my_strlen(arr);
  printf("%zd", ret);
}

3.2.2 指针方式

size_t my_strlen(const char* str)
{
    
    
  const char* star = str;//用const提高健壮性
  assert(str);
  while (*str)//当*str=\0时会跳出循环
  {
    
    
    str++;
  }
  return str - star;
}


int main()
{
    
    
  char arr[] = "abcdef";
  size_t ret = my_strlen(arr);
  printf("%zd", ret);
}

3.2.3 递归的方式

递归的思想：大事化小
my_strlen(“abcdef”)
1+my_strlen(“bcdef”)
1+1+my_strlen(“cdef”)
1+1+1+my_strlen(“def”)
1+1+1+1+my_strlen(“ef”)
1+1+1+1+1+my_strlen(“f”)
1+1+1+1+1+1+my_strlen("")
1+1+1+1+1+1+0 = 6

size_t my_strlen(const char* str)
{
    
    
  if (*str == '\0')
    return 0;
  else
    return 1 + my_strlen(++str);
  //递归这里不要用str++,先使用再++，传进去还是原来的数
  //虽然这里++str可以，但是在递归里面还是不建议使用'++'的方式
  //因为'++'会改变str,留下隐患，而'str+1'的方式不会
}


int main()
{
    
    
  char arr[] = "abcdef";
  size_t ret = my_strlen(arr);
  printf("%zd", ret);
}

4. strcpy的使用和模拟实现

在cplusplus这个网站strcpy搜索的函数类型
在这里插入图片描述

4.1 strcpy的使用

函数的功能：拷贝字符串
注意事项：

  1. 源字符串中必须包含\0，同时\0也会被拷贝到目标空间
  2. 程序员自己要保证目标空间要足够大，能放得下拷贝来的数据
  3. 保证目标空间必须可以修改

废话不多说，直接上代码：

int main()
{
    
    
	char arr1[] = "hello abc";
	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxxxxx";
  	strcpy(arr2, arr1);
 	printf("arr1= %s \n", arr2);
  	printf("arr2= %s ", arr2);
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

接下来我们调试一下程序，监视一下arr2，可以发现strcpy这个函数把arr1中的\0也直接拷贝到arr2去了，所以arr2后面的xxxxxx没有了

在这里插入图片描述

那么我们把数组arr2的下标设置成小于数组arr1然后运行代码会发生什么呢？

int main()
{
    
    
	char arr1[] = "hello abc";
	char arr2[3] = "xxx";
  strcpy(arr2, arr1);
  printf("arr1= %s \n", arr2);
  printf("arr2= %s ", arr2);
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

可以发现arr2一样打印出来了,但是程序报错
在这里插入图片描述
翻译一下这段话：运行时检测失败#2-变量'arr2'周围的堆栈已损坏
这说明程序越界访问了，所以我们使用这个函数的时候要保证目标空间要足够大，能放得下拷贝来的数据

还有一种类似的情况:

int main()
{
    
    
  char arr1[] = {
    
    'a','b','c'};//注意这里是没有\0的
  char arr2[3] = "xxx";
  strcpy(arr2, arr1);
  printf("arr1= %s \n", arr2);
  printf("arr2= %s ", arr2);
}

这段代码运行时因为数组arr1没有\0，它会一直往后拷贝导致程序越界访问报错
在这里插入图片描述

接下来看看这段代码

int main()
{
    
    
  char arr1[4] = "abc";
  const char* p = "qwertyuiop";//常量字符串 - 不可以修改的
  strcpy(p, arr1);
  printf("%s\n", p);
  return 0;
}

这里因为*p指向的只是字符串"qwertyuiop"的地址,而"qwertyuiop"是常量字符串是不可以修改的。

4.2 strcpy的模拟实现

char* my_strcpy(char*str2,const char*str1)//arr2的空间是期望改变的，而arr1的空间是期望改变的
{
    
    
  char* ret = str2;//给str2起始位置，这样传回去可以直接打印arr2[]
  assert（str1!=NULL&&str2!=null）;//这里可以这样简化：(str1 && str2)
  while (*str2++ = *str1++)//先用再++，所以不影响
  {
    
    
  	//str1++;
  	;
    //str2++;
  }
  return ret;
}

int main()
{
    
    
  char  arr1[] = "abcdef";
  char  arr2[20] = "aaaaaaaaaaa";
  printf("%s", my_strcpy(arr2, arr1));
}

strcpy 功能是将源字符串的内容拷贝到目标空间,期望目标空间的内容发生变化,所以返回目标空间的起始的地址，方便观察目标空间的数据

5. strcat的使用和模拟实现

继续用cplusplus这个网站搜索看看strcat的函数类型在这里插入图片描述

5.1strcat的使用

函数的功能：字符串追加
注意事项：

  1. 目标空间中得有\0(从哪里开始追加)，
  2. 源头字符串中得有\0（追加到什么时候结束）
  3. 目标空间要足够大，目标要可以修改
  4. 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
  5. 目标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪里开始。

试试下面的代码你就知道啦：

int main()
{
    
    
  char arr1[20] = "hello ";
  char *p = "world";
  printf("%s\n", strcat(arr1, p));
  return 0;
}

运行结果如下：在这里插入图片描述
还可以这样运行：
在这里插入图片描述
扩展：

我们将代码以实验的目的小该一下,并继续调试。监视数组arr1运行时运行时的值的变化

int main()
{
    
    
  char arr1[20] = "hello\0xxxxxxxx ";
  char* p = "world";
  printf("%s\n", strcat(arr1, p));
  return 0;
}

在这里插入图片描述

注意看这两段代码的arr[5]位置

在这里插入图片描述

可以看出strcat函数会把数组原来\0的位置换为被追加字符串的首个元素然后继续追加，并且补上\0。那么我们是不是可以结合strcpy的模拟实现来做到strcat的模拟实现

5.2 strcat的模拟实现

char* my_strcat(char* str2, const char* str1)
{
    
    
	char* ret = str2;
	assert(str2 && str1);
	//1. 找到目标空间中的\0
	while (*str2 != '\0')
	{
    
    
		str2++;
	}
	//2. 拷贝数据
	while (*str2++ = *str1++)//这里是不是和`strcpy`的模拟实现一样呢？
	{
    
    
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
    
    
  char arr1[20] = "I am ";
  char arr2[10] = "Student";
  printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));
  return 0;
}

6. strcmp的使用和模拟实现

用cplusplus这个网站搜索看看strcmp的函数类型在这里插入图片描述

6.1 strcmp的使用

函数的功能：比较字符串（按照字典序）
注意事项：
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
那么如何判断两个字符串？ 比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。

int main()
{
    
    
	//比较2个字符串
	int ret = strcmp("abce", "abq");
	if (ret > 0)
		printf(">\n");
	else if (ret == 0)
		printf("==\n");
	else
		printf("<\n");

	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

大家猜猜结果是什么？

在这里插入图片描述
是不是有些出乎意料呢？

其实这个函数的比较是对数组的元素一个一个进行比较
在这里插入图片描述

这里前面a=a，b=b,当到d时ASCII码d<q，所以结果是<号

6.2strcmp函数的模拟实现

int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
    
    
	assert(s1 != NULL);
	assert(s2 != NULL);

	while (*s1 == *s2)
	{
    
    
		if (*s1 == '\0')
			return 0;

		s1++;
		s2++;
	}
	if (*s1 > *s2)
		return 1;
	else
		return -1;
}

int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
    
    
	assert(s1 != NULL);
	assert(s2 != NULL);

	while (*s1 == *s2)
	{
    
    
		if (*s1 == '\0')
			return 0;

		s1++;
		s2++;
	}
	return *s1 - *s2;

7.strncpy，strncat ，strncmp函数的使用

7.1strncpy函数的使用

大家先看看，这个函数和strcpy的区别
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
strncpy相对于strcpy来说更加安全
因为他加上了限制，只要你的num传的数不大于原数组下标上限，就不会跟strcpy那样发生程序越界访问

运行下例代码，并调试：

int main()
{
    
    
	char arr1[10] = "xxxxxxxxx";
	char arr2[] = "ab";
	strncpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
可以发现arr1中的5个x已经被替换，但是arr2只有ab我们可以发现多出来的位置都补上了\0

7.2strncat 函数的使用

int main()
{
    
    
	char arr1[15] = "abc\0xxxxxx";
	char arr2[] = "ab";
	strncat(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

这里就不多介绍了一样的思路，追加5给字符串并补上\0
在这里插入图片描述

7.3strncmp函数的使用

int main()
{
    
    
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "abcqwer";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 3);

	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

结果如下：

一样的思路只比较前面3个
在这里插入图片描述

10.strstr的使用和模拟实现

在这里插入图片描述

strstr的使用

比较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续往后比较，最多比较num个字母，如果提前发现不⼀样，就提前结束，大的字符所在的字符串⼤于另外⼀个。如果num个字符都相等，就是相等返回0.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    
    
  char str[] = "This is a simple string";
  char* pch;
  pch = strstr(str, "simple");
  strncpy(pch, "sample", 6);
  printf("%s\n", str);
  return 0;
}

strstr的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert>
const char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
    
    
	assert(str1);
	assert(str2);

	const char* cp = str1;
	const char* s1 = NULL;
	const char* s2 = NULL;

	//如果子串是空字符串，直接返回str1
	if (*str2 == '\0')
		return str1;

	while (*cp)//用cp记录cp字符串可能找到字符串的起始位置
	{
    
    
		s1 = cp;//
		s2 = str2;
		while (*s1 == *s2 && *s1 && *s2)
		{
    
    
			s1++;
			s2++;
		}

		if (*s2 == '\0')
			return cp;

		cp++;
	}

	return NULL;
}

 int main()
{
    
    
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	if (ret != NULL)
		printf("%s\n", ret);
	else
		printf("找不到\n");

	return 0;
}

11.strtok函数的使用

sep参数指向⼀个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
1.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。
2.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。)
3. 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。
4. .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。
5.如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    
    
  char arr[] = "192.168.6.111";
  char* sep = ".";
  char* str = NULL;
  for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
  {
    
    
    printf("%s\n", str);
  }
  return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

12.strerror函数的使用

strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    
    
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
    
    
		char * ret = strerror(i);
		printf("%d : %s\n", i, ret);
	}

	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

这段代码返回的是0~1对应的错误信息，其实我们代码运行错误时，都有对应的错误信息在这里插入图片描述
当库函数调用失败的时候，会讲错误码记录到errno这个变量中
errno是一个C语言的全局变量

#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("666.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		printf("打开文件失败，失败的原因: %s\n", strerror(errno));
	
		return 1;
	}
	else
	{
    
    
		printf("打开文件成功\n");

	}
	return 0;
}

结果如下：
在这里插入图片描述
原因就是没有这样的文件或者目录，我们去新建一个666.txt文件就成功了

打开文件 - 读写文件之前，需要打开文件
读取文件前，需要打开文件，如果要打开成功，需要文件是存在的，如果文件不存在，则打开失败,fopen会返回NULL

扩展errno

errno是一个C语言的全局变量
当库函数调用失败的时候，会讲错误码记录到errno这个变量中

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("add.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		//printf("打开文件失败，失败的原因: %s\n", strerror(errno));
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	else
	{
    
    
		printf("打开文件成功\n");
		//...
	}
	return 0;
}

可以发现用了errno连printf都没有使用直接输出了

总结

以上就是今天要讲的内容，文字符函数和字符串函数的使用。
主要掌握strlen的使用和模拟实现， strcpy的使用和模拟实现，strcat的使用和模拟实现，strcmp的使用和模拟实现
制作不易，望大家给个三连！

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转载自blog.csdn.net/2203_75397752/article/details/134142024
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