C语言学习：字符函数和字符串函数（内容丰富且易懂）

1、 字符函数

一、字符分类函数（ctype.h 头文件）

这些函数用于判断字符的类型，使用前需包含头文件 #include <ctype.h>。

函数	功能说明
iscntrl	判断是否为控制字符
isspace	判断是否为空白字符（空格、换页\f、换行\n、回车\r、制表符\t、垂直制表符\v）
isdigit	判断是否为十进制数字 '0'~'9'
isxdigit	判断是否为十六进制数字（含 0-9、a-f、A-F）
islower	判断是否为小写字母 a-z
isupper	判断是否为大写字母 A-Z
isalpha	判断是否为字母（a-z 或 A-Z）
isalnum	判断是否为字母或数字（a-z、A-Z、0-9）
ispunct	判断是否为标点符号（可打印的非字母、非数字字符）
isgraph	判断是否为图形字符（除空格外的可打印字符）
isprint	判断是否为可打印字符（含图形字符和空格）

💡 小细节：这些函数的参数是 int 类型 ，必须传入**unsigned char 类型的值或 EOF**，否则行为未定义。

如果满足功能要求 就会返回一个非0值 如果不满足就会返回0

例如 用isdigit判断是否为十进制数

练习： 将字符串中的小写字母转成大写，其他字符不变

//练习 将字符串中的小写字母转成大写，其他字符不变
#include<stdio.h>
#include<ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char arr[] = "I am a Student!";
	while (arr[i] != '\0')
	{
		if (islower(arr[i]))//islower判断字符是否为小写字母
		{
			arr[i] -= 32;//转换成大写
		}
		printf("%c", arr[i]);
		i++;
	}
	return 0;
}

运行结果为 ： I AM A STUDENT!

二、字符转换函数（ctype.h 头文件）

C 语言标准库提供了两个专门用于字符大小写转换的函数：

// 功能：将大写字母转为小写
// 说明：如果传入的不是大写字母，会原样返回
int tolower(int c);

// 功能：将小写字母转为大写
// 说明：如果传入的不是小写字母，会原样返回
int toupper(int c);

核心说明

• 两个函数的参数和返回值 都是 int 类型 ，这是为了兼容 EOF（通常为 -1）的情况。
• 使用前必须包含头文件 #include <ctype.h>。
• 相比直接用 c -= 32 这种硬编码方式 ，使用标准库函数可读性更强、兼容性更好（不受字符集影响）。

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1. 示例代码解析（小写转大写）

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

int main()
{
    int i = 0;
    char str[] = "Test String.\n";
    char c;
    while (str[i]) // 遍历字符串，直到遇到 '\0'
    {
        c = str[i];
        if (islower(c)) // 判断是否为小写字母
            c = toupper(c); // 转为大写
        putchar(c); // 输出字符
        i++;
    }
    return 0;
}

运行结果

TEST STRING.

优化说明

• 这段代码也可以去掉 islower 判断 ，直接写 c = toupper(c); ，因为**toupper 对非小写字母的字符会原样返回。**

• 完整等价写法：

  while (str[i])
  {
      putchar(toupper(str[i]));
      i++;
  }

2、字符串函数

一、strlen 函数基础

1. 函数原型

#include <string.h>
size_t strlen(const char *str);

• 头文件 ：<string.h>
• 功能 ：统计字符串中 '\0' 之前的字符个数（不包含 '\0' 本身）。
• 参数 ：str 是指向要统计的字符串的指针。
• 返回值 ：size_t 类型 （无符号整数 ），表示字符串长度。

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2. 代码演示

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

int main()
{
    const char* str = "abcdef";
    printf("%zd\n", strlen(str)); // 输出：6
    return 0;
}

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3. 使用注意事项

1. 字符串必须以 '\0' 结尾，否则 strlen 会一直往后找**，导致未定义行为** （越界访问）。

2. 返回值 size_t 是无符号整数 ，这是一个高频易错点 。

   if (strlen("bbb") - strlen("abcdef") > 0) {
       printf("bbb 更长\n");
   } else {
       printf("abcdef 更长\n");
   }

   上面的代码会永远输出 bbb 更长 ，因为无符号数相减的结果 永远是非负数 ，不会得到负数。

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二、strlen 的三种模拟实现

方式 1：计数器法（最直观）

int my_strlen(const char *str)
{
    int count = 0;
    assert(str != NULL); // 防止传入空指针
    while (*str != '\0')
    {
        count++;
        str++;
    }
    return count;
}

方式 2：递归法（不使用临时变量）

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

方式 3：指针 - 指针法（指针运算）

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

💡 原理：两个指向同一数组的指针相减 ，结果是它们之间的元素个数。

三、strcpy 基础介绍

1. 函数原型

#include <string.h>
char* strcpy(char* destination, const char* source);

• 头文件 ：<string.h>
• 功能 ：把 source 指向的字符串，完整拷贝 到 destination 指向的内存中，直到遇到 '\0' 为止，并且会把 '\0' 也拷贝过去。
• 返回值 ：返回**destination** 的起始地址（方便链式调用）。

2. 代码演示

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

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

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四、使用注意事项（高频考点）

1. 源字符串必须以 '\0' 结尾 ：如果 source 没有结束符 ，strcpy 会一直拷贝 ，导致越界访问。
2. 会拷贝 '\0' ：目标数组的末尾也会被自动加上 '\0'，保证拷贝后是合法字符串。
3. 目标空间必须足够大 ：destination 的大小 必须能容纳 source 的所有字符 （包括 '\0'），否则会缓冲区溢出。
4. 目标空间必须可修改 ：不能传入字符串常量 （如 char* p = "abc"; strcpy(p, "def"); 会崩溃）。

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五、strcpy 的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
    // 保存目标地址起始位置，因为后面dest会移动
    char* ret = dest;
    // 空指针检查
    assert(dest != NULL);
    assert(src != NULL);

    // 核心拷贝逻辑
    // *dest++ = *src++ 会先赋值，再自增
    // 赋值结果就是被拷贝的字符，当拷贝到'\0'时，表达式结果为0，循环结束
    while ((*dest++ = *src++))
    {
        // 循环体为空，所有操作都在条件里完成
    }
    return ret;
}

int main()
{
    char arr1[10] = {0};
    char arr2[] = "hello";
    my_strcpy(arr1, arr2);
    printf("%s\n", arr1); // 输出：hello
    return 0;

//模拟实现strcpy
#include<assert.h>
char* my_strlen(char* dest, char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (*src != '\0')
	{
		*dest = *src;
		dest++;
		src++;
	}
	*dest = *src;//\0也要传入
	return ret;
} 
int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[20] = "--------";
	char*pr = my_strlen(arr2, arr1);
	printf("%s\n", pr);
	printf("%s\n", arr2);
}

一. strcat 是什么？

strcat 是 C 标准库 （<string.h> ）提供的字符串拼接函数 ，作用是把一个字符串追加到另一个字符串的末尾。

1. 函数原型

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

• 参数说明 ：
  • destination ：目标字符串的起始地址 （必须是可修改的内存空间，且有足够大的容量）
  • source ：要追加的源字符串 （用 const 修饰 ，保证内容不会被修改）
• 返回值 ：返回 destination 的起始地址，方便链式调用。

---

2. 代码演示解析

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

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

• 执行逻辑：
  1. strcat 先找到 arr1 字符串末尾的 '\0'。
  2. 从 '\0' 的位置开始 ，把**arr2 的字符逐个复制过去** ，直到遇到 arr2 的 '\0'。
  3. 最终**arr1 里的内容变成 "hello world\0"**。

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3. 使用注意事项（重点⚠️）

1. 源字符串必须以 '\0' 结尾 ：否则 strcat 不知道复制到哪里停止，会一直向后访问内存 ，导致越界访问（野指针问题）。
2. 目标字符串也必须包含 '\0' ：strcat 是从目标字符串的**'\0' 位置开始追加的** ，如果目标字符串没有 '\0'，就无法确定追加的起始位置。
3. 目标空间必须足够大 ：目标数组的容量必须能装下原字符串 + 追加的字符串 + 最后的 '\0'，否则会发生缓冲区溢出，导致程序崩溃或内存错误。
4. 目标空间必须可修改 ：不能给 strcat****传入字符串常量 （比如 char *arr = "hello";），因为常量字符串存储在只读内存区，无法修改。

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4. 模拟实现 my_strcat 逐行解析

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

char* my_strcat(char *dest, const char* src)
{
    // 保存目标字符串的起始地址，最后要返回它
    char *ret = dest;
    // 断言：防止传入空指针，提高代码健壮性
    assert(dest != NULL);
    assert(src != NULL);

    // 1. 让 dest 移动到目标字符串的末尾 '\0' 处
    while(*dest)
    {
        dest++;
    }

    // 2. 从 '\0' 位置开始，复制 src 的字符到 dest，直到遇到 src 的 '\0'
    while((*dest++ = *src++))
    {
        ;
    }

    // 返回目标字符串的起始地址
    return ret;
}

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

一、 strcmp 是什么？

strcmp 是 C 标准库 <string.h> 提供的字符串比较函数 ，用来按 ASCII 码值逐字符比较两个字符串的大小。

1. 函数原型

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

• 参数说明 ：
  • str1：要比较的第一个字符串
  • str2：要比较的第二个字符串
  • 两个参数都用 const 修饰 ，保证函数内部不会修改原字符串。
• 返回值 （标准规定）：
  • > 0 ：str1 大于 str2
  • == 0 ：str1 等于 str2
  • < 0 ：str1 小于 str2注意：不同编译器的具体返回值可能不同（比如有的返回 1/-1，有的返回差值），但符号是固定的。

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2. 代码演示解析

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

int main()
{
    char arr1[] = "abcdef";
    char arr2[] = "abq";
    int ret = strcmp(arr1, arr2);
    printf("%d\n", ret);

    if(ret > 0)
        printf("arr1 > arr2\n");
    else if(ret == 0)
        printf("arr1 == arr2\n");
    else
        printf("arr1 < arr2\n");

    return 0;
}

• 执行逻辑 ：
  1. 逐字符比较 arr1 和 arr2：
     • 第 1 个字符 'a' == 'a'，继续比较下一个；
     • 第 2 个字符 'b' == 'b'，继续比较下一个；
     • 第 3 个字符**'c' 和 'q'** ：'c' 的 ASCII 码值（99）小于 'q'（113），比较停止。
  2. 函数返回一个小于 0 的值 ，所以最终会输出**arr1 < arr2。**

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3. 模拟实现 my_strcmp 逐行解析

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int my_strcmp(const char *str1, const char *str2)
{
    assert(str1 != NULL); // 断言防止空指针
    assert(str2 != NULL);

    // 当两个字符相等且都不是 '\0' 时，继续比较下一个
    while(*str1 == *str2)
    {
        if(*str1 == '\0') // 两个字符串同时到末尾，说明完全相等
            return 0;
        str1++;
        str2++;
    }

    // 遇到不相等的字符，返回两者的 ASCII 差值
    return *str1 - *str2;
}

int main()
{
    char arr1[] = "abcdef";
    char arr2[] = "abq";
    int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
    printf("%d\n", ret);
    return 0;
}

4. 核心注意事项 & 易错点

1. 比较的是 ASCII 码值，不是字符串长度 很多新手会误以为长字符串一定更大，比如 "abcd" 和 "ab" 比较，实际上第 3 个字符 'c' > '\0'， 所以 "abcd" 更大 ，和长度无关。

2. 必须用 strcmp 比较字符串，不能用 ==

   // 错误写法
   if(arr1 == arr2) { ... }

   这里的 == 比较的是两个数组的地址 ，而不是字符串内容，永远不会相等。

3. 字符串必须以 '\0' 结尾 如果字符串没有结束符，strcmp 会一直向后访问内存 ，导致越界访问，结果不可预测。

一、 strncpy 是什么？

strncpy 是 C 标准库 <string.h> 提供的安全版字符串拷贝函数 ，相比 strcpy ，它多了一个参数可以限制拷贝的字符数，避免缓冲区溢出。

1. 函数原型

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

• 参数说明 ：
  • destination：目标空间的起始地址（必须可修改，且空间足够）
  • source：源字符串的起始地址（被 const 修饰，不可修改）
  • num：最多从 source 拷贝的字符个数
• 返回值 ：返回**destination 的起始地址**，方便链式调用。

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2. 代码演示解析

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

int main()
{
    char arr1[20] = {0};  // 初始化为全 0
    char arr2[] = "abcdefghi";
    char* str = strncpy(arr1, arr2, 5);
    
    printf("%s\n", arr1);  // 输出：abcde
    printf("%s\n", str);   // 输出：abcde
    
    return 0;
}

• 执行逻辑：
  1. 从 arr2 中拷贝前 5 个字符 'a' 'b' 'c' 'd' 'e' 到 arr1 中。
  2. 注意：strncpy 不会自动在末尾添加 '\0' ！因为**arr1 初始化时是全 0** ，所以第 6 个位置本来就是**'\0'** ，所以能正常打印 。如果 arr1 没有初始化，这里可能会出现乱码。

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3. strncpy vs strcpy 关键区别

特性	strcpy	strncpy
拷贝终止条件	遇到 '\0' 才停止	拷贝满 num 个字符就停止，或遇到 '\0' 提前停止
安全问题	目标空间不足时会越界，导致缓冲区溢出	受 num 限制，不会超过目标空间大小，更安全
自动补 '\0'	会自动拷贝源字符串的 '\0'	只有当 num 大于源字符串长度时，才会补 '\0' ；否则不补

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4. 核心注意事项（⚠️ 新手必看）

1. 目标空间必须手动确保以 '\0' 结尾 因为 strncpy 不会自动追加结束符，拷贝完成后 ，最好手动加上 '\0'：

   strncpy(arr1, arr2, 5);
   arr1[5] = '\0'; // 手动补结束符，防止乱码

2. 当 num 大于源字符串长度时 strncpy 会把源字符串的**'\0' 也拷贝过去** ，并且会用额外的 '\0' 填充剩余空间，直到填满 num 个字符。

3. 目标空间必须可修改 不能传入字符串常量（如 char *arr = "hello";），否则会导致程序崩溃。

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5. 模拟实现 my_strncpy

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

char* my_strncpy(char *dest, const char *src, size_t num)
{
    assert(dest != NULL);
    assert(src != NULL);
    
    char *ret = dest;
    // 先拷贝最多 num 个字符
    while(num-- && (*src != '\0'))
    {
        *dest++ = *src++;
    }
    // 如果 src 提前结束，剩下的用 '\0' 填充
    while(num--)
    {
        *dest++ = '\0';
    }
    return ret;
}

一、strncat 是什么？

strncat 是 C 标准库 <string.h> 提供的安全版字符串追加函数 ，是 strcat 的升级版本 ，通过限制追加的字符数，避免缓冲区溢出。

1.函数原型

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

• 参数说明 ：
  • destination：目标字符串的起始地址（必须可修改，且空间足够）
  • source：要追加的源字符串（被 const 修饰，函数内不会修改它）
  • num：最多追加的字符个数
• 返回值 ：返回**destination 的起始地址**，方便链式调用。

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2. 代码演示解

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

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

• 执行逻辑：
  1. strncat 先找到**arr1 末尾的** '\0'。
  2. 从 '\0' 位置开始 ，从 arr2 中追加最多 num 个字符 （这里是 5 个字符 'w' 'o' 'r' 'l' 'd'）。
  3. 关键细节 ：追加完成后，strncat 会自动在末尾补上 '\0'，所以不需要手动处理结束符。

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3. strcat vs strncat 对比

特性	strcat	strncat
追加长度	无限制，直到源字符串的 '\0'	受 num 限制，最多追加 num 个字符
结束符处理	会自动追加源字符串的 '\0'	追加 num 个字符后，一定会自动补上 '\0'
安全风险	目标空间不足时会缓冲区溢出	受 num 限制，更安全，避免溢出
源字符串要求	必须以 '\0' 结尾	即使没有 '\0' ，也只会追加 num 个字符

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4. 核心注意事项（⚠️ 必看）

1. 目标空间必须足够大 虽然 strncat 限制了追加的字符数，但目标数组的大小必须能装下原字符串 + num 个追加字符 + 最后的 '\0'，否则依然会溢出。
2. num 的取值技巧 通常 num 设为目标数组剩余的空间大小减 1 ，这样可以确保追加后还有位置放 '\0' ，避免越界。
3. strncat 一定会补 '\0' 不管追加了多少个字符，strncat 都会在追加完成后自动加上 '\0'，这一点和 strncpy 不同。

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5. 补充拓展：模拟实现 my_strncat

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

char* my_strncat(char *dest, const char *src, size_t num)
{
    assert(dest != NULL);
    assert(src != NULL);
    
    char *ret = dest;
    // 1. 先找到 dest 末尾的 '\0'
    while(*dest)
    {
        dest++;
    }
    // 2. 追加最多 num 个字符
    while(num-- && (*src != '\0'))
    {
        *dest++ = *src++;
    }
    // 3. 自动补上结束符
    *dest = '\0';
    return ret;
}

一、 strncmp 是什么？

strncmp 是 C 标准库 <string.h> 提供的安全版字符串比较函数 ，是 strcmp 的升级版本，可以限制比较的字符个数，避免越界访问。

1.函数原型

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

• 参数说明 ：
  • str1：要比较的第一个字符串
  • str2：要比较的第二个字符串
  • num：最多比较的字符个数
• 返回值 （和 strcmp 完全一致）：
  • > 0：str1 大于 str2
  • == 0：str1 等于 str2（在 num 个字符内）
  • < 0：str1 小于 str2

---

2. 代码演示解析

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

int main()
{
    char arr1[] = "abcdef";
    char arr2[] = "abcqw";

    int ret1 = strncmp(arr1, arr2, 3);
    printf("%d\n", ret1); // 输出：0

    int ret2 = strncmp(arr1, arr2, 4);
    printf("%d\n", ret2); // 输出：负数（因为 'd' < 'q'）

    return 0;
}

• 执行逻辑：
  1. 当 num=3 时，只比较前 3 个字符 'a' 'b' 'c'，两者完全相同 ，返回 0。
  2. 当 num=4 时，比较第 4 个字符 'd' 和 'q'，'d' 的 ASCII 码值小于 'q'，返回负数。

---

3. strcmp vs strncmp 对比

特性	strcmp	strncmp
比较长度	无限制，直到遇到 '\0'	受 num 限制，最多比较 num 个字符
安全风险	字符串无结束符时会越界访问	受 num 限制，不会越界，更安全
适用场景	比较完整字符串是否相等	比较字符串前缀（如版本号、文件头）

4. 模拟实现 strncmp

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

// 模拟实现 strncmp
int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t n)
{
    // 断言：保证指针不为空
    assert(str1 != NULL);
    assert(str2 != NULL);

    // 最多比较 n 个字符
    while (n--)
    {
        // 字符不相等 → 返回差值
        if (*str1 != *str2)
        {
            return *str1 - *str2;
        }
        // 字符相等，但已经到末尾 \0 → 两个字符串完全相等
        else if (*str1 == '\0')
        {
            return 0;
        }
        
        // 继续比较下一个字符
        str1++;
        str2++;
    }

    // 比完 n 个字符都一样 → 相等
    return 0;
}

// 测试
int main()
{
    char arr1[] = "abcdef";
    char arr2[] = "abq";

    // 比较前 3 个字符
    int ret1 = my_strncmp(arr1, arr2, 3);
    printf("%d\n", ret1);  // <0，因为 'c' < 'q'

    // 比较前 2 个字符
    int ret2 = my_strncmp(arr1, arr2, 2);
    printf("%d\n", ret2);  // 0，ab == ab

    return 0;
}

一、strstr 是什么？

strstr 是 C 标准库 <string.h> 提供的字符串查找函数 ，用来在一个主字符串中 ，查找子字符串第一次出现的位置。

1. 函数原型

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

• 参数说明 ：
  • str1：被查找的主字符串
  • str2：要查找的子字符串
• 返回值 ：
  • 找到时：返回子字符串在主字符串中第一次出现 的起始地址
  • 找不到时：返回 NULL
  • 特殊情况：如果**str2 是空字符串（""）** ，直接返回 str1 的起始地址

---

2. 代码演示解析

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

int main()
{
    char str[] = "This is a simple string";
    char *pch;
    pch = strstr(str, "simple");
    
    if (pch != NULL)
        printf("%s\n", pch); // 输出：simple string
    else
        printf("查找的字符串不存在\n");
    
    return 0;
}

• 执行逻辑：
  1. 在 str 中查找 "simple" 子串，找到它在第 10 个字符的位置。
  2. strstr 返回 "simple"首字符的地址 ，所以 pch 指向 "simple string"。
  3. 用 printf 打印 pch 时，会从 "simple" 开始一直打印到字符串末尾。

---

3. 模拟实现 my_strstr 逐行解析（暴力模拟法 效率较低）

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

char *my_strstr(const char *str1, const char *str2)
{
    // 1. 处理空指针和特殊情况：str2 是空字符串时，直接返回 str1
    assert(str1 != NULL);
    assert(str2 != NULL);
    if (*str2 == '\0')
        return (char *)str1;

    // 2. 遍历主字符串的每个位置，尝试匹配子串
    const char *cp = str1; // cp 记录当前尝试匹配的起始位置
    while (*cp != '\0')
    {
        const char *s1 = cp;
        const char *s2 = str2;

        // 3. 从当前位置开始，逐个字符匹配子串
        while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2)
        {
            s1++;
            s2++;
        }

        // 4. 如果 s2 走到了末尾，说明子串匹配成功
        if (*s2 == '\0')
        {
            return (char *)cp; // 返回匹配成功的起始地址
        }

        // 5. 匹配失败，主字符串的起始位置后移一位
        cp++;
    }

    // 6. 遍历完主字符串都没找到，返回 NULL
    return NULL;
}

关键逻辑拆解

1. 特殊情况处理 ：如果**str2 是空字符串，直接返回 str1。**
2. 双重循环匹配 ：
   • 外层循环：遍历主字符串的每个位置 ，作为匹配的起点 cp。
   • 内层循环：从 cp 开始 ，逐个字符和子串 str2 比较。
3. 匹配成功判断 ：如果内层循环结束时***s2 == '\0'** ，说明子串的所有字符都匹配上了 ，返回 cp。
4. 匹配失败处理 ：如果当前位置匹配失败 ，主字符串的起点**cp 后移一位，** 继续下一轮匹配。

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4. 核心注意事项（⚠️ 必看）

1. 子字符串必须以 '\0' 结尾 否则 strstr 会一直向后访问内存，导致越界访问，结果不可预测。
2. 返回的是地址，不是索引 比如上面的例子中，pch 不是 "simple" 在 str 中的下标，而是指向它的指针 。你可以用 pch - str 来计算它的下标。
3. 只返回第一次出现的位置 如果主字符串中存在多个相同的子串，strstr 只会返回第一个的地址。

一、 strtok 是什么？

strtok 是 C 标准库 <string.h> 提供的字符串分割函数 ，它能根据你指定的分隔符 ，把一个字符串拆分成多个子串。

1. 函数原型

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

• 参数说明 ：
  • str：要分割的字符串。首次调用时传字符串地址，后续调用传 NULL，表示继续分割同一个字符串。
  • delim：分隔符集合 （比如 ". " 表示用 . 和空格作为分隔符）。
• 返回值 ：
  • 成功时：返回当前分割出来的子串的指针。
  • 分割结束时 ：返回 NULL。

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2. 核心工作原理（必懂）

strtok 有两个关键行为：

1. 破坏性修改原字符串 ：它会直接把分隔符替换成 '\0' ，让每个子串都变成独立的字符串。
2. （特殊性）内部静态变量记录位置 ：它会记住上一次分割结束的位置 ，所以后续调用传 NULL 时，它能接着往下分割。

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3. 代码演示解析

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

int main()
{
    char arr[] = "192.168.6.111";
    const char* sep = ".";
    char* str = NULL;

    // 为了不破坏原字符串，先拷贝一份到 buf
    char buf[30] = {0};
    strcpy(buf, arr);

    // 循环分割
    for (str = strtok(buf, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
    {
        printf("%s\n", str);
    }

    return 0;
}

• 执行过程：
  1. 第一次调用 strtok(buf, sep)：找到第一个 .，把它改成 '\0'，返回 "192" 的地址。
  2. 第二次调用 strtok(NULL, sep)：从上次结束的位置继续找下一个 .，改成 '\0' ，返回 "168" 的地址。
  3. 重复这个过程，直到找不到分隔符 ，返回 NULL，循环结束。

输出结果：

192
168
6
111

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4. 必须注意的坑（⚠️ 必看）

1. 会修改原字符串 分隔符会被替换成 '\0' ，原字符串会被破坏。如果需要保留原数据，一定要先拷贝一份 再分割，像例子里的**buf 一样**。
2. 不能分割字符串常量 比如 char* arr = "192.168.6.111"; 这种常量字符串，存储在只读内存区，strtok 要修改它会直接导致程序崩溃。
3. 连续分隔符会被当成一个 比如 "a..b" 用 . 分割，只会返回 "a" 和 "b" ，中间的连续分隔符会被跳过，不会返回空字符串。

一、 strerror 是什么？

strerror 是 C 标准库 <string.h> 提供的错误码转字符串函数 ，它能把一个数字错误码 ，转换成人类能看懂的错误信息字符串。

1.函数原型

char *strerror(int errnum);

• 参数说明 ：errnum 是错误码，通常直接传 errno（一个全局变量，记录标准库函数调用后的错误码）。
• 返回值 ：返回错误信息字符串的首地址。

核心背景：errno 变量

• errno 是一个全局变量 ，定义在**<errno.h> 中。**
• 当标准库函数（如 fopen、malloc）调用失败时 ，会把对应的错误码写入 errno。
• 错误码是一个数字 ，比如 2 代表 "文件不存在" ，直接打印很难理解，所以需要 strerror 把它转成文字。

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2. 代码演示解析

示例 1：打印所有错误码对应的信息

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

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

• 输出结果（Windows 环境）：

  0: No error
  1: Operation not permitted
  2: No such file or directory
  3: No such process
  4: Interrupted function call
  5: Input/output error
  ...

示例 2：实际场景（文件打开失败）（后续会学习文件指针）

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

int main()
{
    FILE *pFile = NULL;
    pFile = fopen("unexist.ent", "r");
    if (pFile == NULL)
    {
        printf("错误信息是: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    return 0;
}

• 执行逻辑：
  1. fopen 尝试打开一个不存在的文件 ，调用失败，就会返回一个空指针 并且会设置错误码。
  2. errno 被自动设置为 2（对应 "文件不存在" 的错误码）。
  3. strerror(errno) 把错误码 2 转换成字符串 "No such file or directory"。
  4. 最终输出：错误信息是: No such file or directory。

一、perror 是什么？

perror 是 <stdio.h> 提供的一站式错误打印函数 ，它会自动读取 errno ，并把错误信息打印到控制台。

1. 函数原型

void perror(const char *str);

• 参数说明 ：str 是你自定义的提示信息 ，函数会先打印这个字符串，再打印一个冒号和空格 ，最后打印错误信息。
• 返回值 ：无返回值，直接输出到屏幕。

2. 代码演示（和上面 strerror 的例子等价）

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

int main()
{
    FILE *pFile = NULL;
    pFile = fopen("unexist.ent", "r");
    if (pFile == NULL)
    {
        perror("错误信息是");
        return 1;
    }
    return 0;
}

• 输出结果：错误信息是: No such file or directory

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3. strerror vs perror 对比

特性	strerror	perror
功能	只返回错误信息字符串 ，不直接打印	直接把提示信息 + 错误信息打印到控制台
使用方式	printf("错误: %s", strerror(errno));	perror("错误");
适用场景	需要把错误信息存起来、传给其他函数，或者格式化输出	快速打印错误信息，调试用
头文件	<string.h> + <errno.h>	<stdio.h>

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4. 核心注意事项（⚠️ 必看）

1. errno 是全局变量，会被后续函数调用覆盖 比如 fopen 失败后，errno 被设为 2，但如果你接下来调用了 printf 出错，errno 会被改成新的错误码。所以要立即读取并保存 errno 的值。
2. strerror 返回的字符串是只读的，不能修改 它指向的是库函数内部的静态缓冲区 ，多次调用可能会被覆盖。
3. perror 只能输出到标准输出 如果你想把错误信息写入文件，就只能用**strerror。**