(c语言进阶)字符串函数、字符分类函数和字符转换函数

21913176802023-10-31 9:20

一.求字符串长度

1.strlen()

(1)基本概念

头文件：<string.h>

(2)易错点：strlen()的返回值为无符号整形

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() 
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	printf("%u\n", strlen(str2) - strlen(str1));
	printf("%d\n", strlen(str2) - strlen(str1));
	return 0;
}

两个strlen函数的返回值相减，得到的结果为无符号整数的形式

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() 
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf(">\n");
	}
	else
	{
		printf("<\n");
	}
	return 0;
}

(3)模拟实现

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
size_t my_strlen(const char* str1)
{
	size_t count=0;
	while (*str1++)
	{
		count++;
	}
	return count;
}
int main() 
{
	const char* str1 = "abcdef";
	size_t len=my_strlen(str1);
	printf("%u",len);
	return 0;
}

二.长度不受限制的字符串函数

1.strcpy()------将源字符串复制给目标字符串

(1)基本概念

头文件：<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char name[20] = {0};
    //目标字符串的空间要足够大，否则会出现数组越界现象
	char arr[20] = "hhhhhhhhhh";
	strcpy(name,arr);
	//arr为字符串首元素的地址
	//strcpy(目标字符串首元素地址，字符串常量首元素地址)
    //'\0'也会被复制到目标字符串
	printf("%s\n",name);
	strcpy(name,"ycy");
	printf("%s",name);
	return 0;
}

(2)易错点：目标空间不够大时,字符串的复制还是会进行,代价是通过数组越界来实现的

(3)模拟实现

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* name,char* arr)
{
	assert(name&&arr);
	char* p = name;
	while (*name++=*arr++) //赋值语句的返回值为左操作数的值，当*arr将'\0'赋值给*name时结束循环
	{
	}
	return p;
}
int main()
{
	char name[20] = {0};
	char arr[20] = "hhhhhhhhhh";
	my_strcpy(name,arr);
	printf("%s",name);
	return 0;
}

2.strcat()------字符串追加

(1)基本概念

头文件<string.h>

(2)模拟实现

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* arr1,char* arr2)
{
	char* p = arr1;
	//将地址移动至\0处
	while (*arr1)
	{
		arr1++;
	}
	//从\0处开始拷贝arr2
	//h e l l o \0------arr1
	//  w o r l d \0------arr2
	//h e l l o  w o r l d \0 ------追加后的arr1
	while (*arr1++ = *arr2++)
	{
	}
	return p;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[20] = " world";
	my_strcat(arr1,arr2);
	printf("%s",arr1);
	return 0;
}

3.strcmp()------字符串比较

(1)基本概念

头文件<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[20] = "world";
	int p=strcmp(arr1,arr2);
	//strcmp函数会将两个字符串的每个字符依次比较
	//若出现不相等则停止比较
	//前一个操作符的元素大于后一个操作符的元素，则会输出一个大于零的整数
	//前一个操作符的元素小于后一个操作符的元素，则会输出一个小于零的整数、
	//等于则输出0
	if (p > 0)
	{
		printf("arr1>arr2\n");
	}
	else if (p == 0)
	{
		printf("arr1==arr2\n");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2\n");
	}
	return 0;
}

(2)模拟实现

cpp 复制代码 
include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int my_strcmp(char* arr1,char* arr2)
{
	assert(arr1&&arr2);
	while (*arr1==*arr2) //相同的情况下，判断下一位是否也相同，不相同则退出循环
	{
		if (*arr1=='\0'||*arr2=='\0')  //若有其中一个字符串到达末尾，则退出循环
		{
			break;
		}
		arr1++;
		arr2++;
	}
	return *arr1 - *arr2;  //不相同则相减返回差值
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[20] = "hello";
	int p=my_strcmp(arr1,arr2);
	if (p > 0)
	{
		printf("arr1>arr2\n");
	}
	else if (p == 0)
	{
		printf("arr1==arr2\n");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2\n");
	}
	return 0;
}

三.长度受限制的字符串函数介绍

1.strncpy() ------可控制，复制字符串元素

(1)基本概念

头文件<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "bit";
	strncpy(arr1,arr2,3);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}

(2)易错点：当要复制的元素个数大于原字符串时，多出来的位置会用\0代替

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "bit";
	strncpy(arr1,arr2,5);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}

(3)模拟实现

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strncpy(char* arr1,char* arr2,size_t x)
{
	assert(arr1&&arr2);	
	char *p= arr1;
	int i;
	int len = strlen(arr2);
	for (i = 0; i < x; i++)
	{
		if (i>len)
		{
			*arr1++ = '\0';
		}
		else
		{
			*arr1++ = *arr2++;
		}
	}
	return p;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "bit";
	my_strncpy(arr1,arr2,5);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}

2.strncat()------可控制，链接字符串元素

(1)基本概念

头文件<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "bit";
	strncat(arr1,arr2,3);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}

(2)易错点：需要链接的元素个数小于原字符串时，会在链接相应数量元素的同时多链接一个'\0' .元素个数大于原字符串时，不会用'\0'填补

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "bit";
	strncat(arr1,arr2,5);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}
cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "bit";
	strncat(arr1,arr2,1);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}

(3)模拟实现

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strncat(char* arr1,char*arr2,size_t x)
{
    assert(arr1&&arr2);
	int len = strlen(arr2);
	char* p = arr1;
	while (*arr1 != '\0')
	{
		arr1++;
	}
	if (x >= len)
	{
		while (*arr2)
		{
			*arr1++ = *arr2++;
		}
	}
	else
	{
		for (int i = 0; i < x; i++)
		{
			*arr1++ = *arr2++;
		}
		*arr1 = '\0';
	}
	return p;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "bit";
	my_strncat(arr1,arr2,5);
	printf("%s\n",arr1);
	return 0;
}

3.strncmp()------可控制，比较字符串元素

(1)基本概念

头文件<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "bit";
	int ret=strncmp(arr1,arr2,3);
	if (ret > 0)
	{
		printf("arr1>arr2");
	}
	else if (ret == 0)
	{
		printf("arr1==arr2");
	}
	else
	{
		printf("arr1<arr2");
	}
	return 0;
}

四.字符串查找

1.strstr()------在一个字符串中查找另一个字符串是否存在

(1)基本概念

头文件<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello bit world";
	char arr2[] = "bit";
	char*ret = strstr(arr1,arr2);//ret为寻找到字串位置的首地址
	if (ret == NULL)
	{
		printf("所寻找的子串不存在\n");
	}
	else
	{
		printf("%s",ret);//从地址处往后输出
	}
	return 0;
}

(2)模拟实现

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1&&str2);  //判断参数不为空
	const char* s1 = str1;
	const char* s2 = str2;
	const char* p = str1;
	while (*p) //被查找的字符串不为空
	{
		s1 = p;
		s2 = str2;  //始终指向查找字符串的首元素地址
		while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2)  //都不为空且相等时进入循环
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0') //如果退出循环时查找字符串到最后都是相等的，则说明查找成功
		{
			return p; //返回查找到的首地址
		}
		p++; //若查找途中存在不相同的，则被查找字符串指针向后一位
	}
	return NULL;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello bit world";
	char arr2[] = "bit";
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);//ret为寻找到字串位置的首地址
	if (ret == NULL)
	{
		printf("所寻找的子串不存在\n");
	}
	else
	{
		printf("%s", ret);//从地址处往后输出
	}
	return 0;
}

2.strtok()------切割字符串

(1)基本概念

头文件<string.h>

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	const char* sep = '@';  //分隔符
	char email[] = "zhangpengwei@bietejieyeke.com";  //被分割的字符串
	strtok(email,sep); //因为strtok函数会将遇到的第一个分隔符改为'\0'，
//并返回分隔符的指针,将改变原有字符串
//__________________________________________________________________________________
	//若不想原有字符串被改变则采用如下操作
	char cp[] = {0};
	strcpy(cp,email);
	strtok(cp,sep);
	return 0;
}

(2)简单应用

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	const char* sep = "@.";  //分隔符
	char email[] = "zhangpengwei@bietejieyeke.com";  //被分割的字符串
	char cp[30] = {0};
	strcpy(cp,email);  //strtok函数有记忆功能，执行完后会保存上一个分隔符的地址，下一次调用时从该地址往后查找
	char* ret=strtok(cp,sep);
	printf("%s\n",ret);
	ret = strtok(NULL,sep);  //所以除第一次调用，多次调用时不需要传入参数，所以传入NULL
	printf("%s\n", ret);
  ret = strtok(NULL, sep);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

(3)优化

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	const char* sep = "@.";  //分隔符
	char email[] = "zhangpengwei@bietejieyeke.com";  //被分割的字符串
	char cp[30] = {0};
	strcpy(cp,email);  
	char* ret = NULL;
	for (ret = strtok(cp, sep); ret != NULL; ret=strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n",ret);
	}
	return 0;
}

五.错误信息报告

1.strerror()------返回错误码所对应的错误信息

(1)基本概念

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	//c语言的库函数在执行失败的时候，都会设置相应的错误码
	//0 1 2 3 4 5 6 7 8 ......
	//strerror()可以返回错误码所对应的错误信息
	printf("%s\n", strerror(1));
	printf("%s\n", strerror(2));
	printf("%s\n", strerror(3));
	printf("%s\n", strerror(4));
	printf("%s\n", strerror(5));
	printf("%s\n", strerror(6));
	printf("%s\n", strerror(7));
	printf("%s\n", strerror(8));
	return 0;
}

(2)简单应用

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<errno.h>
int main()
{
	//打开文件的函数为fopen()
	//"r"表示以读的形式打开
	//返回的是FILE型的指针，如果打开失败会返回空指针(NULL)

	FILE* pf = fopen("text.txt","r");
	//若打开的文件在程序路径下，可以使用相对路径(文件名)
	fopen("C:\\Users\\admin\\Desktop\\text2.text","r");
	//在其他位置要使用绝对路径，单个'\'会被识别为转义字符，所以要再加一个'\'
	
	//打开文件失败后,fopen函数会将错误码存储在errno中
	//errno---C语言设置的一个全局的错误码存储变量
	//只要发生错误，都会把错误码存在errno中---始终记录最新的错误码
	//调用errno需要应用头文件<errno.h>
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s", strerror(errno));
	}
	return 0;
}

六.字符分类函数 ------头文件<ctype.h>

重点：应用

举例：isspace()------判断空白字符

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	printf("%d\n", isspace('x'));

	printf("%d\n", isspace(' '));
	return 0;
}

1、iscntrl()------判断是否是控制字符(任何控制字符)

功能

判断是否是控制字符(任何控制字符)

返回值

若返回值为非0数字，则为控制字符，若返回0，则不是控制字符。

2、isspace()------判断是否是空白字符

功能：

判断是否是空白字符(空格、换页/f、换行\n，回车\r，制表符\t或者垂直制表符\v)

返回值：

若返回值为非0数字，则为空白字符，若返回0，则不是空白字符。

3、isdigit()------判断是否是十进制数字字符

功能：

判断是否是十进制数字字符(0-9)

返回值：

若返回值为非0数字，则为十进制数字字符，若返回0，则不是十进制数字字符。

4、isxdigit()------判断是否是十六进制数字字符

功能：

判断是否是十六进制数字字符(包括所有十进制数字，小写字母a-f，大写字母A-F)

返回值：

若返回值为非0数字，则为十六进制字符，若返回0，则不是控制字符。

5、islower()------判断是否是小写字母

功能：

判断是否是小写字母(a-z)

返回值：

若返回值为非0数字，则为小写字母字符，若返回0，则不是小写字母字符

6、isupper()------判断是否是大写字母

功能：

判断是否是大写字母(A-Z)

返回值：

若返回值为非0数字，则为大写字母字符，若返回0，则不是大写字母字符。

7、isalpha()------判断是否是字母字符

功能：

判断是否是字母字符(a-z或A-Z)

返回值：

返回值为非0数字则为控制字符，返回0则不是控制字符。

8、isalnum()------判断是否是字母字符或者数字字符

功能：

判断是否是字母字符或者数字字符(a-z、A-Z、0-9)

返回值：

若返回值为非0数字，则为字母字符或数字字符，若返回0，则不是字母字符或数字字符。

9、ispunct()------判断是否是标点符号字符

功能：

判断是否是标点符号字符(任何不属于数字或字母的图形字符)

返回值：

若返回值为非0数字，则为标点符号，若返回0，则不是标点符号。

10、isgraph()------判断是否是图形字符

功能：

判断是否是图形字符(任何图形字符)

返回值：

若返回值为非0数字，则为图形字符，若返回0，则不是图形字符。

11、isprint()------判断是否是可打印字符

功能：

判断是否是可打印字符(包括图形字符和空白字符)

返回值：

若返回值为非0数字，则为可打印字符，若返回0，则不是可打印字符。

七.字符转换函数

1.tolower(int c) ------字符转小写

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	printf("%c\n",tolower('H'));
	return 0;

2.toupper(int c) ------字符转大写

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	printf("%c\n",toupper('h'));

	return 0;
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