【C语言】字符函数和字符串函数

1. 字符分类函数

C语⾔中有⼀系列的函数是专⻔做字符分类的，也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。
这些函数的使⽤都需要包含⼀个头⽂件是 ctype.h

这些函数的使⽤⽅法⾮常类似，举个例子：

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int islower ( int c );

islower 是能够判断参数部分的 c 是否是⼩写字⺟的。
通过返回值来说明是否是⼩写字⺟，如果是⼩写字⺟就返回⾮0的整数，如果不是⼩写字⺟，则返回 0。
例子：写⼀个代码，将字符串中的⼩写字⺟转⼤写，其他字符不变。

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#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "Test String.\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i];
		if (islower(c))
			c -= 32;
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

运行结果：

2. 字符转换函数

C语⾔提供了2个字符转换函数：

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int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 
int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

上⾯的代码，我们将⼩写转⼤写，是-32完成的效果，有了转换函数，就可以直接使⽤ tolower 函
数。

objectivec 复制代码

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "Test String.\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i];
		if (islower(c))
			c = toupper(c);
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

运行结果：

3. strlen 的使⽤和模拟实现

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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（不包含 '\0' )。

• 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，是无符号的（易错）

• strlen的使用需要包含头文件 string.h

• 学会strlen函数的模拟实现

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#include <stdio.h>
#include <string.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;
}

运行结果：

strlen的模拟实现：
方法一：

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//计数器⽅式
int my_strlen(const char * str)
{
 int count = 0;
 assert(str);
 while(*str)
 {
 count++;
 str++;
 }
 return count;
}

方法二：

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//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
 assert(str);
 if(*str == '\0')
 return 0;
 else
 return 1+my_strlen(str+1);
}

方法三：

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//指针-指针的⽅式
int my_strlen(char *s)
{
 assert(str);
 char *p = s;
 while(*p != '\0' )
 p++;
 return p-s;
}

4. strcpy 的使用和模拟实现

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

• Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the
terminating null character (and stopping at that point).
• 源字符串必须以 '\0' 结束。
• 会将源字符串中的 '\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。
• ⽬标空间必须可修改。
• 学会模拟实现。
strcpy的模拟实现:

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//1.参数顺序
//2.函数的功能，停⽌条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
char* my_strcpy(char *dest, const char*src)
{ 
 char *ret = dest;
 assert(dest != NULL);
 assert(src != NULL);

 while((*dest++ = *src++))
 {
     ;
 }
 return ret;
}

5. strcat 的使用和模拟实现

• Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end of the new string formed by the concatenation of both indestination.
• 源字符串必须以 '\0' 结束。
• ⽬标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪⾥开始。
• 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。
• 字符串⾃⼰给⾃⼰追加，如何？
模拟实现strcat函数：

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char *my_strcat(char *dest, const char*src)
{
     char *ret = dest;

     assert(dest != NULL);
     assert(src != NULL);
     while(*dest)
     {
         dest++;
     }
     while((*dest++ = *src++))
     {
         ;
     }
     return ret;
}

6. strcmp 的使⽤和模拟实现

• This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to each
other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminating
null-character is reached.
• 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
◦ 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。
strcmp函数的模拟实现：

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int my_strcmp (const char * str1, const char * str2)
{
 int ret = 0 ;
 assert(str1 != NULL);
 assert(str2 != NULL);
 while(*str1 == *str2)
 {
     if(*str1 == '\0')
     return 0;
     str1++;
     str2++;
 }
 return *str1-*str2;
}

7. strncpy 函数的使⽤

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

• Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string
(which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied,
destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.
• 拷⻉num个字符从源字符串到⽬标空间。
• 如果源字符串的⻓度⼩于num，则拷⻉完源字符串之后，在⽬标的后边追加0，直到num个。

8. strncat 函数的使⽤

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

• Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.
（将source指向字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾，再追加⼀个 \0 字符）。
• If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating
null-character is copied.（如果source 指向的字符串的⻓度⼩于num的时候，只会将字符串中到 \0 的内容追加到destination指向的字符串末尾）。

objectivec 复制代码

/* strncat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
 char str1[20];
 char str2[20];
 strcpy (str1,"To be ");
 strcpy (str2,"or not to be");
 strncat (str1, str2, 6);
 printf("%s\n", str1);
 return 0;
}

运行结果：

9. strncmp函数的使⽤

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

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。

10. strstr 的使⽤和模拟实现

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char * strstr ( const char * str1, const char * str2);

Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1.
（函数返回字符串str2在字符串str1中第⼀次出现的位置）。
The matching process does not include the terminating null-characters, but it stops there.（字符
串的⽐较匹配不包含 \0 字符，以 \0 作为结束标志）。

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/* strstr example */
#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;
}

运行结果：

strstr的模拟实现：

objectivec 复制代码

char * strstr (const char * str1, const char * str2)
{
 char *cp = (char *) str1;
 char *s1, *s2;
 if ( !*str2 )
 return((char *)str1);
 while (*cp)
 {
 s1 = cp;
 s2 = (char *) str2;
 while ( *s1 && *s2 && !(*s1-*s2) )
 s1++, s2++;
 if (!*s2)
 return(cp);
 cp++;
 }
 return(NULL);
}

11. strtok 函数的使⽤

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

• sep参数指向⼀个字符串，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⻉的内容
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。

objectivec 复制代码

#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：

12. strerror 函数的使⽤

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char * strerror ( int errnum );

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。
在不同的系统和C语⾔标准库的实现中都规定了⼀些错误码，⼀般是放在 errno.h 这个头⽂件中说明的，C语⾔程序启动的时候就会使⽤⼀个全局的变量errno来记录程序的当前错误码，只不过程序启动的时候errno是0，表⽰没有错误，当我们在使⽤标准库中的函数的时候发⽣了某种错误，就会将对应的错误码，存放在errno中，⽽⼀个错误码的数字是整数很难理解是什么意思，所以每⼀个错误码都是有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回。

objectivec 复制代码

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

//我们打印⼀下0~10这些错误码对应的信息
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++) {
		printf("%s\n", strerror(i));
	}
	return 0;
}

运行结果：

举例：

objectivec 复制代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main ()
{
 FILE * pFile;
 pFile = fopen ("unexist.ent","r");
 if (pFile == NULL)
 printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));
 return 0;
}

运行结果：

也可以了解⼀下 perror 函数，perror 函数相当于⼀次将上述代码中的第9⾏完成了，直接将错误信息打印出来。perror函数打印完参数部分的字符串后，再打印⼀个冒号和⼀个空格，再打印错误信息。

objectivec 复制代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
		perror("Error opening file unexist.ent");
	return 0;
}

运行结果：