C语言 字符函数汇总，模拟实现各字符函数（炒鸡详细）

山楂树の2023-11-20 11:14

目录

求字符串长度

strlen

示例

模拟实现strlen

长度不受限制的字符串函数

strcpy

示例

模拟实现strcpy

strcat

模拟实现strcat

strcmp

示例

模拟实现strcmp

长度受限制的字符串函数介绍

strncpy

示例

模拟实现strncpy

strncat

示例

模拟实现strncat

strncmp

示例

模拟实现strncmp

字符串查找

strstr

示例

模拟实现strstr

strtok

示例

模拟实现strtok

错误信息报告

strerror

示例

字符分类函数

求字符串长度

strlen

size_t strlen ( const char * str );

  1. 字符串已经 '\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. 注意函数的返回值为size_t，是无符号的

示例

cpp 复制代码 
 const char*str1 = "abcdef";
 const char*str2 = "bbb";
 if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)
 {
     printf("str2>str1\n");
 } 
 else
 {
     printf("srt1>str2\n");
 }

模拟实现strlen

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>

size_t my_strlen(const char* str) {
    size_t count = 0;
    
    while (str[count] != '\0') {
        count++;
    }
    
    return count;
}

int main() {
    const char* str = "Hello, World!";
    size_t length = my_strlen(str);
    
    printf("字符串的长度为: %zu\n", length);
    
    return 0;
}

长度不受限制的字符串函数

strcpy

copy字符串到目标字符串，应该使用strcpy

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

  1. 源字符串必须以 '\0' 结束。
  2. 会将源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间。
  3. 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
  4. 目标空间必须可变

示例

cpp 复制代码 
    char name[20] = {0};
    strcpy(name, "zhang\0hai");
    printf("%s\n", name); // zhang

模拟实现strcpy

cpp 复制代码 
char *my_strcpy(char *dest, const char *str)
{
    assert(dest && str);
    char *res = dest;
    while (*dest++ = *str++)
    {
    }
    return res;
}   

char arr1[] = "abc\0def";
char arr2[] = {0};
my_strcpy(arr2, arr1);
printf("%s\n", arr2); // abc

strcat

拼接字符串到目标字符串，应该使用strcat

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

  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。
cpp 复制代码 
    /* 同样 strcpy同strcpy大概一致，需保持足够大的空间，遇\0停止 */
    char arr1[] = "demo";
    // strcat(arr1, "emo");
    // printf("%s", arr1); // demoemo
    strcat(arr1, "em\0o");
    printf("%s", arr1); // demoem

模拟实现strcat

cpp 复制代码 
char *my_strcat(char *dest, const char *str)
{
    char *res = dest;
    assert(dest && str);
    while (*dest != '\0') // 找到目标空间的末尾\0
    {
        dest++;
    }
    while (*dest++ = *str++)
    {
        ;
    }
    return res;
}

char arr3[20] = "hello ";
my_strcat(arr3, "world");
printf("%s\n", arr3); // hello world

strcmp

两个字符串比较相等，应该使用strcmp
int strcmp ( const char * str1 , const char * str2 );
比较是基于字符的 ASCII 值来进行的。strcmp() 会逐个比较两个字符串对应位置上的字符的 ASCII 值，并按照以下规则返回结果：

当找到不同的字符时，根据其 ASCII 值的大小关系决定比较结果。较小的字符对应的字符串被认为是较小的。如果一个字符串是另一个字符串的前缀，则较短的字符串被认为是较小的。

strcmp() 是区分大小写的。大写字母的 ASCII 值小于小写字母的 ASCII 值。

strcmp() 返回一个整数，表示两个字符串的比较结果。

  1. 如果字符串相等，则返回 0。
  2. 如果第一个字符串小于第二个字符串，则返回一个负整数。
  3. 如果第一个字符串大于第二个字符串，则返回一个正整数。

下面是一些比较的示例：

  • strcmp("apple", "apple") 返回 0，因为两个字符串相等。
  • strcmp("apple", "banana") 返回一个负整数，因为 "apple" 的 ASCII 值小于 "banana"。
  • strcmp("banana", "apple") 返回一个正整数，因为 "banana" 的 ASCII 值大于 "apple"。
  • strcmp("apple", "Apples") 返回一个正整数，因为 'a' 的 ASCII 值大于 'A'。

示例

cpp 复制代码 
    char arr1[20] = "zhangsan";
    char arr2[20] = "zhangsanfeng";
    int res = strcmp(arr1, arr2);
    if (res < 0)
    {
        printf("<\n"); // <
    }
    else if (res == 0)
    {
        printf("=\0");
    }
    else
    {
        printf(">\0");
    }

模拟实现strcmp

cpp 复制代码 
int my_strcmp(const char *s1, const char *s2)
{
    assert(s1 && s2);
    while (*s1 == *s2)
    {
        if (*s1 == '\0')
        {
            return 0; // 如果全等 abc == abc
        }
        s1++;
        s2++;
    }
    return *s1 - *s2;
}

char arr4[] = "zhanghai";
char arr5[] = "zhanghai";
printf("%d\n", my_strcmp(arr4, arr5)); // 0

长度受限制的字符串函数介绍

strncpy

strncpy 函数用于从源字符串复制指定数量的字符到目标字符串中，如果源字符串长度小于指定长度，则会用空字符进行填充。

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

  1. 拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
  2. 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。

示例

在这个示例中，我们声明了一个目标字符串 dest，一个源字符串 src 以及要复制的字符数量 n。然后，我们使用 strncpy 函数将 src 中的前 n 个字符复制到 dest 中。最后，我们手动添加了一个结尾标记 \0，以确保目标字符串正确终止。最后，我们打印复制后的目标字符串 dest。

请注意，要确保目标字符串 dest 的长度足够大，以容纳复制的字符和结尾标记。如果 n 大于等于源字符串的长度，那么目标字符串将没有结尾标记

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char dest[20];
    const char* src = "Hello, World!";
    size_t n = 5;

    printf("源字符串: %s\n", src);
    printf("复制的字符数: %zu\n", n);

    strncpy(dest, src, n);
    dest[n] = '\0';  // 添加结尾标记

    printf("目标字符串: %s\n", dest);

    return 0;
}

模拟实现strncpy

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>

char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t n) {
    size_t i;
    for (i = 0; i < n && src[i] != '\0'; i++) {
        dest[i] = src[i];
    }
    for ( ; i < n; i++) {
        dest[i] = '\0';  // 如果源字符串长度小于 n，则用空字符填充
    }
    return dest;
}

int main() {
    char dest[20];
    const char* src = "Hello, World!";
    size_t n = 5;
    
    printf("源字符串: %s\n", src);
    printf("复制的字符数: %zu\n", n);
    
    my_strncpy(dest, src, n);
    
    printf("目标字符串: %s\n", dest);
    
    return 0;
}

strncat

char * strncat ( char * dest , const char * src , size_t n );

strncat 用于将指定长度的字符串拼接（追加）到目标字符串的末尾。

参数说明：

  • dest：目标字符串，要将源字符串拼接到其末尾的字符串。
  • src：源字符串，要拼接到目标字符串末尾的字符串。
  • n：要拼接的最大字符数，即 src 中要拷贝的字符数。

strncat 函数的作用是将 src 指向的字符串的前 n 个字符（如果 src 的长度小于 n 则拷贝整个字符串）追加到 dest 指向的字符串的末尾，并在目标字符串的末尾添加字符串结尾标志 \0。

该函数会返回指向目标字符串 dest 的指针，即拼接后的字符串的起始地址。

需要注意的是，目标字符串 dest 必须有足够的空间来容纳源字符串 src 的字符。否则，会导致缓冲区溢出和未定义的行为。

同时，strncat 不会检查源字符串 src 是否符合 C 字符串的规范（即是否以 \0 结尾），因此要确保源字符串 src 以 \0 结尾，以避免结果不符合预期。

示例

在这个示例中，我们通过 strncat 函数将源字符串 src 的前 7 个字符拼接到目标字符串 dest 的末尾。输出中的最后一行显示了拼接后的字符串 dest。由于目标字符串 dest 的长度限制在 20 个字符，所以只有部分字符被拼接进去，因此输出结果是 "Hello, Wo"。

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char dest[20] = "Hello";
    const char* src = ", World!";
    size_t n = 7;

    printf("目标字符串: %s\n", dest); // 目标字符串: Hello
    printf("源字符串: %s\n", src);    // 源字符串: , World!
    printf("拼接的字符数: %zu\n", n); // 拼接的字符数: 7

    strncat(dest, src, n);

    printf("拼接后的字符串: %s\n", dest); // 拼接后的字符串: Hello, Wo

    return 0;
}

模拟实现strncat

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>

char* strncat_sim(char* dest, const char* src, size_t n) {
    char* dest_start = dest; // 保存目标字符串的起始位置

    // 遍历目标字符串，直到达到结尾
    while (*dest != '\0') {
        dest++;
    }

    // 将源字符串中的字符逐个拼接到目标字符串中，直到达到指定的字符数 n 或源字符串结尾
    while (n > 0 && *src != '\0') {
        *dest = *src;
        dest++;
        src++;
        n--;
    }

    *dest = '\0'; // 添加结尾标记

    return dest_start; // 返回目标字符串的起始位置
}

int main() {
    char dest[20] = "Hello";
    const char* src = ", World!";
    size_t n = 7;

    printf("目标字符串: %s\n", dest); // 目标字符串: Hello
    printf("源字符串: %s\n", src);   // 源字符串: , World!
    printf("拼接的字符数: %zu\n", n); // 拼接的字符数: 7

    strncat_sim(dest, src, n);

    printf("拼接后的字符串: %s\n", dest); // 拼接后的字符串: Hello, Wo

    return 0;
}

strncmp

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

  1. 比较字符串: 函数可以比较两个字符串的前n个字符，n由调用函数时指定。
  2. 返回值: 如果 s1 小于 s2，函数返回一个负值；如果 s1 大于 s2，函数返回一个正值；如果两个字符串在前n个字符内相等，函数返回0。
  3. 字符串结束判断: 与标准库中的strncmp类似，如果某个字符串的前n个字符中包含了'\0'（即字符串结束符），则仅比较到该结束符为止。

示例

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    const char* str1 = "Hello";
    const char* str2 = "Hell";
    int n = 4;

    int result = strncmp(str1, str2, n);

    if (result == 0) {
        printf("两个字符串相等\n");
    } else if (result < 0) {
        printf("str1 小于 str2\n");
    } else {
        printf("str1 大于 str2\n"); // str1 大于 str2
    }

    return 0;
}

模拟实现strncmp

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>

int custom_strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n) {
    for (size_t i = 0; i < n; i++) {
        if (s1[i] != s2[i]) {
            return (s1[i] - s2[i]);
        }
        if (s1[i] == '\0') {
            return 0;  // 达到了字符串结尾
        }
    }
    return 0;  // 前 n 个字符均相同
}

int main() {
    const char *s1 = "Hello";
    const char *s2 = "Hell";
    int result = custom_strncmp(s1, s2, 4);
    if (result < 0) {
        printf("s1 小于 s2\n");
    } else if (result > 0) {
        printf("s1 大于 s2\n"); // s1 大于 s2
    } else {
        printf("s1 等于 s2\n");
    }
    return 0;
}

字符串查找

strstr

查找小串在大串是否出现，返回出现小串往后的字符

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

  1. 主要用途：strstr() 函数经常用于在字符串中查找子串，例如查找某个单词在文本中的位置。
  2. 区分大小写：strstr() 是区分大小写的，即输入的字符串要求大小写完全匹配。
  3. 返回的指针：如果找到了 needle 字符串在 haystack 中的位置，返回的指针指向首次出现的子串；如果未找到，返回 NULL。

示例

cpp 复制代码 
    char email[] = "zpw@example.com.demo";
    char substr[] = "example.com";
    char *res = strstr(email, substr);
    if (res == NULL)
    {
        printf("子串不存在\n");
    }
    else
    {
        printf("%s", res); // example.com.demo
    }

模拟实现strstr

cpp 复制代码 
char *my_strstr(const char *str1, const char *str2)
{
    assert(str1 && str2);
    const char *s1 = str1; // 负责找大串
    const char *s2 = str2; // 负责找小串
    const char *p = str1;  // 每次大串的起始点
    while (*p)
    {
        s1 = p;
        s2 = str2;
        /* 大小串都没结束，并且当前大小串的字符相等则进入 */
        while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2)
        {
            s1++;
            s2++;
        }
        /* 如果是因为 小串结束没有再次进到上面循环，那么说明大串中成功找到小串 */
        if (*s2 == '\0')
        {
            return (char *)p;
        }
        /* 大串结束了，或者大小串当前字符不相等都会走到这里，则继续++大串的起始查找点，开始下一轮 */
        p++;
    }
    return NULL;
}

char email[] = "zpw@example.com.demo";
char substr[] = "example.com";
char *p = my_strstr(email, substr);
printf("%s\n", p); // example.com.demo

strtok

分割字符串

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

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

示例

cpp 复制代码 
    const char *sep = "@.";
    char eml[] = "zhanghai@bitejiuyeke.com.net";
    char cp[40] = {0};
    strcpy(cp, eml);
    char *ret = NULL;
    for (ret = strtok(cp, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
    {
        /*
            zhanghai
            bitejiuyeke
            com
            net
         */
        printf("%s\n", ret);
    }

模拟实现strtok

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <string.h>

char* custom_strtok(char* str, const char* delim) {
    static char* remaining = NULL;
    if (str != NULL) {
        remaining = str;
    }
    
    // 跳过开头的分隔符
    while (*remaining != '\0' && strchr(delim, *remaining) != NULL) {
        remaining++;
    }
    
    if (*remaining == '\0') {
        return NULL;
    }
    
    char* token = remaining;
    remaining = strpbrk(remaining, delim);
    
    if (remaining != NULL) {
        *remaining = '\0';
        remaining++;
    }
    
    return token;
}

int main() {
    char str[] = "Hello World! This is a test.";
    char delim[] = " ";
    
    char* token = custom_strtok(str, delim);
    while (token != NULL) {
        /*
            Hello
            World!
            This
            is
            a
            test.
        */
        printf("%s\n", token);
        token = custom_strtok(NULL, delim);
    }
    
    return 0;
}

错误信息报告

strerror

char * strerror ( int errnum );

示例

在这个示例中，我们尝试打开一个不存在的文件。由于文件不存在，fopen函数将返回NULL。然后，我们使用errno变量获取最近一次错误的错误码，传递给strerror函数。strerror函数将错误码转换为对应的错误信息字符串。

在这里，strerror(errno)将返回"No such file or directory "，因为我们尝试打开一个不存在的文件。我们通过printf函数将错误信息打印到控制台上。

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main() {
    FILE* file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("Failed to open file: %s\n", strerror(errno));
    }
    
    return 0;
}

字符分类函数

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