字符函数和字符串函数（1）

深邃-2026-03-31 12:31


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C语言中有一系列的函数是专门做字符分类的，也就是一个字符是属于什么类型的字符的。

字符分类函数

这些函数的使用都需要包含一个头文件是 ctype.h

函数 如果他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'或者垂直制表符'\v'
isdigit 十进制数字 '0' ~ '9' 字符
isxdigit 十六进制数字，包括所有十进制数字字符，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az或AZ
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

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：

islower

c 复制代码 
int islower ( int c );

注意：传参传的是字符，那为什么这里参数是int c，返回值也是int，因为字符本质上就是整数，字符存储是对应的ASCLL码值
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。

c 复制代码 
int main()
{
	if (islower('a'))
	{
		printf("是小写\n");
	}
	else
	{
		printf("不是小写\n");
	}
	return 0;
}
  • 写一个代码，将字符串中的小写字母转大写，其他字符不变。
c 复制代码 
int main()
{
	char arr[] = "I Am a Chinese.";//'\0' - 0
	//            0123...
	//将字符串中的字符逐个进行处理
	//遇到小写，转换成大写，再输出
	//如果不是小写，正常输出
	int i = 0;
	while (arr[i])
	{
		if (islower(arr[i]))
			arr[i] -= 32;
		printf("%c", arr[i]);
		i++;
	}
	return 0;
}

isdigit

  • 类比
c 复制代码 
#include <ctype.h>
int main()
{
	int r = isdigit('4');
	//printf("%d\n", r);
	if (r)
	{
		printf("是10进制的数字字符\n");
	}
	else
	{
		printf("不是10进制的数字字符\n");
	}
	return 0;
}

字符转换函数

tolower，toupper

C语言提供了2个字符转换函数：

c 复制代码 
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

c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	//int r = toupper('a');
	int r = tolower('A');
	printf("%c\n", r);
	return 0;
}
  • 写一个代码，将字符串中的小写字母转大写，其他字符不变。
c 复制代码 
//写一个代码，将字符串中的小写字母转大写，其他字符不变。
#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	char arr[] = "I Am a Chinese.";//'\0' - 0
	//            0123...
	//将字符串中的字符逐个进行处理
	//遇到小写，转换成大写，再输出
	//如果不是小写，正常输出
	int i = 0;
	while (arr[i])
	{
		if (islower(arr[i]))
			arr[i] = toupper(arr[i]);
		printf("%c", arr[i]);
		i++;
	}
	return 0;
}
  • 如果正常写，不用库函数 如果正常写，不用库函数 如果正常写，不用库函数
c 复制代码 
int main()
{
	char ch = 'w';
	if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') //isupper()
	{
		//...
	}
	return 0;
}

strlen的使用和模拟实现

strlen的使用

c 复制代码 
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

错误写法 错误写法 错误写法

无\0

c 复制代码 
#include <string.h>

int main()
{
	char arr[3] = { 'a', 'b', 'c' };

	size_t len = strlen(arr);
	printf("%zu\n", len);
	return 0;
}


错误写法 错误写法 错误写法

c 复制代码 
#include <string.h>

int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
	{
		printf(">\n");
	}
	else
	{
		printf("<=\n");
	}
	return 0;
}

因为返回值是size_t类型，-3的补码11111111111111111111111111111101，因为size_t为正数，补码与原码相同，所以只会是一个巨大的数，所以将两个strlen函数放两边即可

strlen的模拟实现

  • 方式一：计数器 方式一：计数器 方式一：计数器
c 复制代码 
//计数器⽅式
int my_strlen(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(str);
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
  • 方式二：指针---指针 方式二：指针---指针 方式二：指针---指针
c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include <string.h>
#include<assert.h>
//指针-指针的⽅式
int my_strlen(char* s)
{
	assert(s);
	char* p = s;
	while (*p != '\0')
		p++;
	return p - s;
}

递归实现

  • 方式三：递归实现 方式三：递归实现 方式三：递归实现
c 复制代码 
//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);
}

strcpy的使用和模拟实现

strcpy的使用

c 复制代码 
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。
  • 返回值是目标地址，可以嵌套调用。
c 复制代码 
	arr2 = arr1;//ok?
	因为数组名是地址，数组名是指针常量，地址是常量值，不能被修改
	5 = 3;
	地址是指向空间的，但是地址不是空间

例子 例子 例子

c 复制代码 
//strcpy
//string copy
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[20] = { 0 };
	char* ret = strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", arr2);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

错误例子 错误例子 错误例子

  • 目标空间必须可修改。
c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include <string.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char* p = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";//常量字符串，不能被修改的-err
	char* ret = strcpy(p, arr1);
	printf("%s\n", p);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

char* p = "xxx",p是字符串常量，存储在程序的只读数据段

strcpy的模拟实现

c 复制代码 
void my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	//拷贝\0前面的字符
	while (*src != '\0')
	{
		*dest = *src;
		src++;
		dest++;
	}
	*dest = *src;//拷贝\0
}

题⽬出⾃《⾼质量 C / C + + 编程》书籍最后的试题部分，有意思写法 题⽬出⾃《⾼质量C/C++编程》书籍最后的试题部分，有意思写法 题⽬出⾃《⾼质量C/C++编程》书籍最后的试题部分，有意思写法

c 复制代码 
//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
//6.题⽬出⾃《⾼质量C/C++编程》书籍最后的试题部分
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);
	while ((*dest++ = *src++))
	{
		;
	}
	return ret;
}

这是c语言语法特性，赋值表达式，执行赋值后，整个表达式的值就是被赋值后左操作数的值
在c语言中，有:是语句，无:是表达式，可以放到while，if中
在python中，=是赋值语句，不能当判断条件

strcat的使用和模拟实现

strcat使用

c 复制代码 
char * strcat ( char * destination, const char * source );
  • 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 in destination.
  • 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？

错误：源字符串必须以 '\0' 结束

strcat模拟实现

c 复制代码 
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	//1. 目标空间的\0
	while (*dest != '\0')
		dest++;
	//2. 拷贝
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return  ret;
}

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