C语言——常用库函数的使用及模拟实现

C语言编译系统为使用者提供了很多的预定义库函数。用户在编写程序时，可以直接调用这些库函数。这里选择了一些常用的库函数，简单介绍各个函数的使用方法：

字符串函数

字符串函数函数分为长度不受限制的字符串函数，和长度受限制的字符串函数。

长度不受限制的字符串函数包括strcpy函数、strcat函数、strcmp函数等等，这类函数不关注'\0'的位置

长度受限制的字符串函数包括strncpy函数、strncat函数、strncmp函数等等

strlen函数

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size_t strlen(const char* str);

strlen函数用来计算字符个数，需包含头文件#include<string.h>

字符串以'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中'\0'前出现的字符个数（不包括'\0'）

参数指向的字符串必须要以'\0'结束，否则没有'\0'，函数会一直向后寻找

注意：strlen函数的返回值size_t是无符号的

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#include<string.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
	{
		printf("大于\n");
	}
	else
	{
		printf("小于等于\n");
	}
	//结果为：大于
	//因为strlen函数参数的返回值是无符号的
	return 0;
}

strcpy函数

strcpy函数是将源字符串复制到目标空间中去，需包含头文件#include<string.h>

cpp 复制代码

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

源字符串必须以'\0'结束

该函数会将源字符串中的'\0'拷贝到目标空间

目标空间必须足够大，以确保能够存放源字符串

目标空间必须可变

cpp 复制代码

#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "helle world";
	strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

strncpy函数

需要包含头文件#include<string.h>

cpp 复制代码

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "*******";
	strncpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1); //*****f
	return 0;
}

strcat函数

cpp 复制代码

char* strcat(char* destnation,const char* source)

strcat函数用来连接两个字符串，需包含头文件#include<string.h>

目标空间必须足够大，能够容纳源字符串的内容

目标空间可修改

注意：不能自己连接自己

cpp 复制代码

int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = " world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1); //hello world
	return 0;
}

strncat函数

需要包含头文件#include<string.h>

cpp 复制代码

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "*******";
	strncat(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);//abcdef*****
	return 0;
}

strcmp函数

需要包含头文件#include<string.h>

cpp 复制代码

int strcmp(const char* str1,const char* str2);

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

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int main()
{
	char str1[] = "abc";
	char str2[] = "bbc";
	int ret = strcmp(str1, str2);
	printf("%d", ret);  //-1
	return 0;
}

strncmp函数

需要包含头文件#include<string.h>

cpp 复制代码

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "abccsfsv";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 6);
	printf("%d\n", ret); //1
	return 0;
}

strstr函数

cpp 复制代码

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

该函数用来在字符串中找子字符串（找第一次出现的位置）,需要包含头文件#include<string.h>

cpp 复制代码

int main()
{
	char arr1[] = "abcdefacbdef";
	char arr2[] = "def";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret != NULL)
		printf("%s\n", ret);
	else
		printf("找不到\n");
	return 0;
}

strtok函数

cpp 复制代码

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

需要包含头文件#include<string.h>

sep参数是个字符串，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个或多个由sep字符中一个或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'结束，返回一个指向这个标记的指针（注意：strtok函数会改变被操作符的字符串，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，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标记的位置开始，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

cpp 复制代码

int main()
{
	char arr[] = "cnlSDNlNv@kdlsn.sjnk";
	char copy[50];
	strcpy(copy, arr);

	char sep[] = "@.";
	char* ret = NULL;

	for (ret = strtok(copy, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
//输出为：
//cnlSDNlNv
//kdlsn
//sjnk
	return 0;
}

strerror函数

cpp 复制代码

char* strerror(int errnum);

该函数返回错误码所对应的错误信息，需包含头文件#include<errno.h>和#include<string.h>

库函数在执行的时候发生了错误，会将一个错误码存放在errno这个变量中，errno是C语言提供的一个全局变量

cpp 复制代码

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d:%s\n", i, strerror(i));
	}
	return 0;
}

字符分类函数

需要包含头文件#include<ctype.h>

|----------|--------------------------------------------------------|
| 函数 | 如果它的参数符合下列条件就返回真 |
| iscntrl | 任何控制字符 |
| isspace | 空白字符：空格' '，换页'\f'，换行'\n'，回车'\r'，制表符'\t'，垂直制表符'\v' |
| isdigit | 十进制数字0~9 |
| isxdigit | 十六进制数字，包括所有十进制，小写字母a~f,大写字母A~F |
| islower | 小写字母a~z |
| isupper | 大写字母A~Z |
| isalpha | 字母a~z 或 A~Z |
| isalnum | 字母或数字，a~z，A~Z，0~9 |
| ispunct | 标点符号，任何不属于数字或字母的图形字符（可打印） |
| isgraph | 任何图形字符 |
| isprint | 任何可打印字符，包括图形字符和空白字符 |

ASCII码表中，不可打印的部分为0~31和127

内存函数

memcpy函数

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void* memcpy(void* destination,const void* source,size_t num);

需要包含头文件#include<string.h>

函数memcpy从source的位置开始向后赋值num个字节的数据到destination的内存位置

该函数遇到'\0'不会停下来

如果source和destination的空间有任何重叠，复制的结果都是未定义的

cpp 复制代码

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 40); //40个字节
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

memmove函数

cpp 复制代码

void* memmove(void* destination,const void* source,size_t num);

需要包含头文件#include<string.h>

该函数和memcpy函数的区别就在于：memmove函数处理的源内存和目标内存是可以重叠的

cpp 复制代码

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);//memmove函数可以用来处理重叠的内存拷贝的
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);  
	}
	return 0;
}

最后向大家分享一个网站，可以自行查阅更多库函数的使用方法

https://cplusplus.com/reference/