C语言--字符串函数1

前言

本章我们将重点介绍处理字符和字符串的库函数的使用和注意事项。

strlen

我们先来看一个我们最熟悉的求字符串长度的库函数–strlen

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int len = strlen("abcdef");printf("%d", len);return 0;
}

运行结果如图1

这里有几点是值得我们注意的：

1. 字符串已 ‘\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’ ).
2. 参数指向的字符串必须要以‘\0’结束。
3. 注意函数的返回值是size_t,是无符号的。

strlen的模拟实现

模拟实现strlen的方法有很多种，例如计数器方法，递归方法，指针减去指针的方法，我们以指针减指针为例。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>int my_strlen(const char* str)
{int count = 0;assert(str);while (*str != '\0'){count++;str++;}return count;
}int main()
{char arr[100] = "abcdef";int ret = my_strlen(arr);printf("%d", ret);return 0;
}

strcpy

库函数strcpy在之前的博客中有十分详细的讲解，这里就不做过多赘述了
模拟实现库函数–strcpy

这里我们只需要注意以下几点即可

1. 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。

2. 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串.
   如图2就是错误示范
   

3. 目标空间必须可变
   如图3就是错误示范
   

strcat

stract函数的作用是将一段字符串追加到另一端字符串的末尾。
代码实现如下

int main()
{char arr1[20] = "Hello ";char arr2[20] = "World";strcat_s(arr1, arr2);printf("%s", arr1);return 0;
}

其中arr1是被追加对象，而arr2是追加对象。运行结果如图4

我们知道在Hello 的末尾有一个\0,那么在arr2追加的时候有没有将这个\0给覆盖掉呢，我们主动添加一个\0来看效果。

int main()
{char arr1[20] = "Hello \0********";char arr2[20] = "World";strcat_s(arr1, arr2);printf("%s", arr1);return 0;
}

我们调试一下观察变化，如图5，6

我们发现\0是被覆盖掉了的。所以在追加的时候是从\0开始的。
我们在使用这个函数的时候要注意以下几点

1. 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
2. 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容.
3. 目标空间必须可修改.

strcat的模拟实现

我们先来看代码

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{assert(dest && src);//将最初的arr1的首元素地址保存起来char* ret = dest;//找目标空间中的\0while (*dest != '\0'){dest++;}while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}
int main()
{char arr1[20] = "Hello ";char arr2[20] = "World";my_strcat(arr1, arr2);printf("%s", arr1);return 0;
}

我们通过画图来分析一下：

strcat可以自己给自己追加吗？
这需要用到后面优化过后的strncat函数，strcat函数本身是不适合自己追加自己的，这是因为每当覆盖过后,\0会消失，*dest找不到\0了，于是会继续往下找，这样就会陷入一个死循环当中。

strcmp

相信strcmp的作用读者应该也是再熟悉不过了，它的作用就是比较两个字符串大小。
举两个简单的例子

arr1 = "abcdef";
arr2 = "bbd";
strcmp(arr1,arr2);
a大于b所以返回一个大于0的数
arr1 = "abcdef";
arr2 = "abad";
strcmp(arr1,arr2)
从第一个元素开始依次比较，前两个元素都相等，到第三个是，由于a的ascll码值比b大，所以arr2大于arr1，返回一个小于0的数

为什么返回的值是大于小于零的数呢？因为标准规定：

1. 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
2. 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
3. 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

由此可见，strcmp的返回值必须要用有符号类型接收

strcmp的模拟实现

先来看代码

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;elsereturn -1;}
int main()
{char arr1[20] = "abcdef";char arr2[20] = "adq";int ret = my_strcmp(arr1, arr2);printf("%d", ret);return 0;
}

以上面代码为例，比较结果如图7

所以arr2是小于arr1的。

前面我们介绍的库函数都是长度不受限制的函数，是不安全的，所以在c语言中还引入了一系列长度受到限制了的字符串函数，下面我们继续来介绍长度受限制的字符串函数。

strncpy

strncpy在传递参数的时候就要比strcpy函数多传递一个数参数，意思是只拷贝这么多个参数。

int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[5] = "xxx";strncpy(arr2, arr1, 3);printf("%s", arr2);return 0;
}

代码运行结果如图8

这样相对来讲就会更安全一些。

strncat

有了刚刚strncpy对于对于参数的理解，这个函数理解也大同小异

int main()
{char arr1[20] = "hello ";char arr2[] = "abcdef";strncat_s(arr1, arr2, 3);printf("%s", arr1);return 0;
}

追加的结果如图9

通过这个函数，我们就能实现字符串自己对自己追加的效果，因为多了一个长度的限制，所以可以避免死循环导致程序崩溃的情况。

strncmp

在strncmp中的个数代表的是要比较几个元素，看下面这段代码

int main()
{char arr1[20] = "abcdef ";char arr2[] = "abcqqq";int ret = strncmp(arr1, arr2, 3);printf("%d", ret);return 0;
}

由于只比较了三个元素，所以比较的结果应该是相等的，返回值应该为0，运行结果如图10

strstr

这个函数的作用是在str1中找str2出现第一次的位置。找到了就返回首次出现的地址。没找到就返回空指针。
先来看代码

int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "bcd";char* p = strstr(arr1, arr2);if (p == NULL){printf("找不到");}else{printf("%s", p);}return 0;
}

strchr和strrchr

strchr和strstr的效果很类似，是在str1中找一个字符首次出现的位置，而strrchr是找这个字符在str1中最后一次出现的位置。

对这两个函数分别举一个例子：

int main()
{char arr1[] = "abcdef";char a = 'b';char* p = strchr(arr1, a);if (p == NULL){printf("找不到");}else{printf("%s", p);}return 0;
}

打印结果如图11

int main()
{char arr1[] = "abcdebf";char a = 'b';char* p = strrchr(arr1, a);if (p == NULL){printf("找不到");}else{printf("%s", p);}return 0;
}

打印结果如图12

strstr的模拟实现

代码如下

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{char* s1 = NULL;char* s2 = NULL;char* cp = (char*)str1;while (*cp){s1 = cp;s1 = (char*)str2;while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2){s1++;s2++;}if (*s2 == '\0'){return cp;}cp++;}return NULL;
}int main()
{char arr1[] = "abcdebf";char arr2[] = "cde";char* p = my_strstr(arr1, arr2);if (p == NULL){printf("找不到");}else{printf("%s", p);}return 0;}

我们通过图解来分析，如图13

以上就是本章全部内容，如有出入，欢迎大佬们指正。