字符函数和字符串函数
为了方便操作字符和字符串 C语言标准库中提供了一系列库函数 接下来我们学习一下这些函数
字符分类函数
C语言提供了一系列用于字符分类的函数,这些函数定义在ctype.h头文件中。这些函数通常用于检查字符是否属于特定的类别,例如大写字母、小写字母、数字等。以下是一些常用的字符分类函数:
1.isalpha(int c): 检查字符c是否为字母(大写或小写)。
2.isupper(int c): 检查字符c是否为大写字母。
3.islower(int c): 检查字符c是否为小写字母。
4.isdigit(int c): 检查字符c是否为数字(0-9)。
5.isalnum(int c): 检查字符c是否为字母或数字。
6.isxdigit(int c): 检查字符c是否为十六进制数字(0-9,a-f,A-F)。
7.isspace(int c): 检查字符c是否为空白字符(例如空格、制表符、换行符等)。
8.ispunct(int c): 检查字符c是否为标点符号。
9.isgraph(int c): 检查字符c是否为图形字符(即非空格字符)。
10.isprint(int c): 检查字符c是否为可打印字符(包括图形字符和空格字符)。
11.iscntrl(int c): 检查字符c是否为控制字符(例如回车符、换行符等)。
这些函数通常接受一个int类型的参数,这是因为char类型在C语言中实际上是一个小的int类型。如果字符属于指定的类别 这些函数返回一个非零值(通常是1) 否则返回0。
这些函数的使⽤⽅法⾮常类似,我们就讲解⼀个函数的事情,其他的⾮常类似:
比如 函数islower 如果它的参数是小写字母 就返回非0的整数 如果不是小写字母 就返回0

练习:
写⼀个代码,将字符串中的⼩写字⺟转⼤写,其他字符不变。
当然我们没学上述字符分类函数也能做出来 只需要让小写字母-32即可
现在我们用字符分类函数来做

字符转换函数
C语⾔提供了2个字符转换函数:
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
之前的代码,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。

长度不受限制的字符串函数
strlen的使用和模拟实现
函数原型:

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。
strlen的使⽤需要包含头⽂件#include<string.h>
注意函数的返回值为 size_t,是⽆符号的(易错)

两个size_t(无符号的数)相减得到的结果仍然为无符号数 所以输出>
我们要是强转为int类型 即可得到想要的答案
学会strlen函数的模拟实现
我们在之前也有学过
1.计数器的方式

2.指针-指针的方式

3.递归的方式(不创建临时变量count)
my_strlen("abcdedg")
1+my_strlen("bcdedg")
1+ (1+my_strlen("cdedg"))

strcpy的使用和模拟实现
函数原型:

源字符串必须以 '\0' 结束。
会将源字符串中的 '\0' 拷⻉到⽬标空间。
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。(如果目标空间为常量字符串的时候 无法修改)
(如 char* arr2="xxxxxxxxx";)这里就无法修改目标空间arr2了
看下列代码:

接下来我们再给一段代码来看

看到调试的结果 我们就知道strcpy会将源字符串的'\0'拷贝到目标文件
strcpy 模拟实现

我们可以有一个更加简单的代码

我们模拟函数 尽可能去和原函数相像
strcat的使用和模拟实现
strcat函数的功能是拼接一个字符串到目标空间
函数原型:

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
上代码:

strcat函数模拟实现

当然我们main函数内的my_strcat也可以修改一下 改成:

strcat可以在自己后面追加个自己吗

这里的while是死循环 造成越界访问 程序崩溃
因为这里的dest和src指针都指向arr1 当我们的dest找到了\0 后 此时src指向数组首元素 然后在dest所指的位置接上src位置上的字符 我们会发现src不会遇到\0 因为\0位置都被覆盖了 所以该循环是个死循环
如果遇到自己给自己追加 我们尽量不用strcat函数
strcmp的使用和模拟实现
函数原型:

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的使用

strcmp的模拟实现

当然我们也可以有另一种方式来比较字符串

这里的return *str1-*str2 当str1大于str2时就返回大于0的数
具体的数根据对应的字符的ASCII码的差值 这里的14就是q和c的ASCII码的差值
长度受限制的字符串函数
strncpy函数的使用
函数原型:

1.从源字符串拷贝num个字符到目标空间

2.如果源字符串的长度小于num 则拷贝完字符串之后 在目标的后边追加0 直到num个


当然如果我们这里的num值为8时 我们会在后面加两个'\0'来补空缺位置
strncat函数的使用
函数原型:

strncat函数的用途是将一个字符串(源字符串)的内容连接到另一个字符串(目标字符串)的末尾,但连接的字符数最多为指定的数量。
其中,destination(接下来用dest表示)是目标字符串,source(下面用src表示)是源字符串,num是要连接的字符数。
在连接过程中,strncat函数会检查src中的字符数。如果src中的字符数大于num,那么strncat只将src的前num个字符附加在dest末尾;如果src中的字符数小于num,那么strncat会将src的所有字符附加在dest末尾。
值得注意的是,dest需要有足够的空间来容纳要拷贝的字符串。另外,strncat函数会先将dest字符串最后的'\0'覆盖掉,然后在字符追加完成后,再追加'\0'。

注意:我们这边追加的'\0'和strncpy的补'\0'不一致 当然我们只要知道末尾会有'\0'就ok了

长度不受限制的字符串函数和长度受限制的字符串函数
长度受限制的字符串函数相对安全(并不是绝对安全)
例如上述代码 strcpy不会管会不会越界 会直接进行拷贝操作
strncmp的使用
函数原型:

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


strstr的使用和模拟实现
函数原型:

在一个字符串中 查找另一个字符串
函数返回字符串str2在字符串str1中第一次出现的位置
字符串的比较匹配不包含\0字符 以\0作为结束标志
举例:

strstr的模拟实现

接下来我们来讲解在模拟实现中需要考虑的问题
1.最简单的情况
如str1=abcdef str2=bcd
这里str1中并没有重复元素 当我们找到b 接着向下比较 直到找到str2的所有元素 最后输出bcdef
2.复杂情况(为什么需要cur指针)
如str1=abbbcdef str2=bcd
这里就比较复杂了 当我们找到第一个b时 我们再向后找3个元素时 发现和str2不相等 如果没有cur指针指向移动前的所在位置(这里是第一个b所在位置) 此时s1已经指向str1中最后一个b 而s2指向str2中的d 这样我们就会导致无法正确查询在str1是否有和str2字符串相同的片段
3.如果str1=abc str2=abc
这里我们知道字符串中有\0来结束 当s1和s2指向\0时 就已经结束了 如果接着向下搜寻 会导致越界访问 所以我的while循环里需要判断s1和s2是否为\0
4.注意这里的强制类型转换
这里有两种原因进行强制类型转换
首先是因为函数的返回值类型为char*
其次因为刚开始 我们设置成const char* 这样就无法对字符串进行操作了 这时强制类型转换是为了字符串的改变
5.特殊情况:当*cur找不到相同字符串时 即为空
strtok函数的使用
函数原型:

sep参数指向一个字符串 定义了用作分隔符的字符集合(该字符串是分隔符的集合)
第一个参数指向一个字符串 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 所以被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)
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
接下来我们上代码来解释

++++strtok函数会把@和.变为\0++++ 第一个参数为arr2(不为NULL) 函数保存第一个标记所在字符串中的位置 如果再次调用时 我们要传NULL 函数将在同一个字符中被保存的位置开始 查找下一标记
这里我们可能就会想 这函数这么复杂 有什么用 其实我们上述代码只是为了让大家理解该函数 接着我们上一个代码 让大家感受一下strtok函数

这里仅仅一个for循环就把我们之前写的那么多行代码给替换了 所以每个函数只要我们会用 它就是有用的 但该函数用的还是比较少 大家理解 掌握即可
strerror的使用
函数原型:

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 每一个错误码都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
