部分库函数及其模拟

前言:当我们学习c/c++库函数的时候,我们可以用网站

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来进行查阅,学习。

目录

库函数:

1.字符串函数

1.1求字符串长度

strlen

1.2长度不受限制的字符串函数

1.2.1strcpy

1.2.2strcat

1.2.3strcmp

1.3长度受限制的字符串函数介绍

1.3.1strncpy

1.3.2strncat

1.3.3strncmp

1.4字符串查找

1.4.1strstr

1.4.2strtok

1.5.错误信息报告

strerror

2.字符函数

1.字符分类函数

2.字符转换函数

3.内存函数


库函数:

1.字符串函数

字符串函数一般要用到头文件:<string.h>

1.1求字符串长度

strlen

size_t strlen ( const char * str );

1.首先,字符串是以\0来结尾的,strlen返回的是字符串中" \0 "之前的元素个数,不包括 " \0 "

2.参数指向的字符必须以" \0 "来结尾

3.注意函数的返回值为size_t,是无符号的

使用

函数模拟:

1.计数器:

int my_strlen(char* str)
{
	int count = 0;
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

2.不能使用计数器

int my_strlen(char* str)
{
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
	{
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	}
}

3.指针

int my_strlen(char* str)
{
	char* p = str;
	while (*p != '\0')
	{
		p++;
	}
	return p - str;

}

1.2长度不受限制的字符串函数

1.2.1strcpy
复制代码
char * strcpy ( char * destination, const char * source );

1.源字符串必须以"\0"结尾

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

int main()
{
	char arr1[10] = "1234567";
	char arr2[20] = "0";
	printf("%s\n", arr2);
	strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n",arr2);
	return 0;
}

模拟:

char* my_strcpy(char* destination, const char* source)
{
	assert(destination && source);
	char* ret = destination;
	while (*source)
	{
		*destination = *source;
		destination++;
		source++;
	}
	return ret;
}

因为我们的源地址,只是用来被拷贝,其指针指向的内容不能被改变,所以我们加上一个const修饰,而且,destination和source都不能是空指针,所以我们用assert断言一下。

1.2.2strcat
复制代码
char * strcat ( char * destination, const char * source );

一个字符串从一个字符串的终止符号加上去

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

int main()
{
	char arr[80] = { 0 };
	strcat(arr, " you ");
	strcat(arr, " are ");
	strcat(arr, " the ");
	strcat(arr, " best ");
	char arr1[20] = "ef";
	char arr2[] = "abcd";
	strcat(arr1,arr2);
	printf("%s\n" ,arr2);
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

我们来验证strcat是否是从目标字符串的终止符号(就是"\0")来进行操作的

我们用上面的代码在vs2022上按快捷键f10,进行调试。

我们打开监视窗口,在窗口上输入arr1和arr2我们来进行观察

然后按下f10到14行位置,此时,arr1和arr2已经完成初始化。

我们的目标字符串是arr1,arr2是源字符串,此时我们按下f10

观察到arr1数组的第3个元素从" \0 "变成了字符' a ',由此我们得以验证,strcat是从目标字符的终止字符" \0 "来进行操作的。

下面我们来模拟这个函数:

1.这个函数是用来把一个字符串放到另一个字符串的末尾

2.是从目标字符串的末尾来进行操作的

3.返回类型是目标字符串的起始地址

char* my_strcat(char* destination, const char* source)
{
	char ret = destination;
	while (*destination)
	{
		destination++;
	}
	while ((*destination++ = *source++))
	{
		;
	}
	return ret;
}
1.2.3strcmp
复制代码
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

两个字符串进行比较,返回一个int类型的值
比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者n个字符全部比较完

如果出现第一个不一样的字符,第一个字符串的这个字符比第二个字符串的这个字符小就返回一个<0的数

如果出现第一个不一样的字符,第一个字符串的这个字符比第二个字符串的这个字符大就返回一个>0的数

如果比较结束都不一样就返回0;

int main()
{
	char arr1[] = "abcde";
	char arr2[] = "abcdf";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d ", ret);
	return 0;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcde";
	char arr2[] = "abcde";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d ", ret);
	return 0;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdf";
	char arr2[] = "abcde";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d ", ret);
	return 0;
}

我们下面来模拟这个函数

1.当两个字符串不同相同时,终止循环并进行比较

2.当2个字符串比完之后,终止循环并返回0

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	while ((*str1 == *str2) || *str1 != '\0')
	{
		str1++;
		str2++;
	}
	if (*str1 < *str2)
		return -1;
	else if(*str1 > *str2)
		return 1;
	else 
		return 0;
}

1.3长度受限制的字符串函数介绍

1.3.1strncpy
复制代码
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

拷贝 num 个字符从源字符串到目标空间。
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。

1.3.2strncat
复制代码
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
1.3.3strncmp
复制代码
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

1.4字符串查找

1.4.1strstr
复制代码
const char * strstr ( const char * str1, const char * str2 );
      char * strstr (       char * str1, const char * str2 );
1.4.2strtok
复制代码
char * strtok ( char * str, const char * delimiters );

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。

1.5.错误信息报告

strerror

char * strerror ( int errnum );
返回错误码,所对应的错误信息。

必须包含头文件#include<errno.h>

2.字符函数

1.字符分类函数

|----------|--------------------------------------------------------------------|
| 函数 | 如果他的参数符合以下条件就返回真 |
| 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' 或者垂直制表符 '\v' |
| isdigit | 十进制数字 0~9 |
| isxdigit | 十六进制数字,包括所有十进制数字,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 | 字母或者数字, a~z,A~Z,0~9 |
| ispunct | 标点符号,任何不属于数字或者字母的图形字符(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 |

2.字符转换函数

int tolower ( int c );
int toupper ( int c );

#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 (isupper(c))
			c = tolower(c);
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

3.内存函数

1.memcpy

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

这里我们发现,返回类型还有参数类型都是void*,这是为了方便接收任意指针,

函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。

2.memmove

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

3.memcmp

复制代码
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
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