C語言---常見的字符函數和字符串函數介紹

前言

1 字符分類函數

2 字符轉換函數

3 strlen的使用和模擬實現?

3.1 strlen的模擬實現?

4 strcpy的使用和模擬實現

4.1? strcpy的模擬實現

5 strcat的使用和模擬實現?

?5.1 strcat的模擬實現

?6 strcmp的使用和模擬實現

6.1 strcmp的模擬實現

7 strncpy函數的使用?

8 strncat函數的使用?

?9 strncmp函數的使用

10 strstr的使用和模擬實現?

10.1 strstr的模擬實現

11 strtok函數的使用?

12 strerror函數的使用?

?總結

前言

在寫C語言程序時，我們常常要處理字符和字符串，這就需要利用到字符函數和字符串函數，C語言標準庫中提供了一系列庫函數，下面就介紹一下常見的字符函數和字符串函數。

1 字符分類函數

C語言中有一些函數是做字符分類的，意思就是辨別一個字符屬于什么字符。這些函數在使用時要包含頭文件<ctype.h>

函數	如果函數參數符合下列條件就返回真
iscntrl	任何控制字符
isspace	空白字符：空格，‘’，換頁‘\f’，換行‘\n’，回車‘\r’，制表符‘\t’，垂直制表符‘\v’
isdigit	十進制數字0~9
isxdigit	十六進制數字，包括所有十進制數字，小寫字母a~f，大寫字母A~F
islower	小寫字母a~z
isupper	大寫字母A~Z
isalpha	字母a~z或A~Z
isalnum	字母或者數字，a~z，A~Z，0~9
ispunct	標點符號，任何不屬于數字或者字母的圖形字符(可打印)
isgraph	任何圖形字符
isprint	任何可打印字符，包括圖形字符和空白字符

這些函數使用方法類似，在這里舉一個例子，其他函數使用同理：

int islower(int c);

islower是能夠判斷參數部分的c是否為小寫字母，通常通過返回值來表明：如果是小寫字母就返回非0的整數；如果不是小寫字母，則返回0。

舉例：寫一個代碼，將字符串中的小寫字母轉大寫，其他字符不變?。代碼如下：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{char str[] = "hELlO WorlD";char* p = str;while(*p != '\0'){if (islower(*p)){*p -= 32;}p++;}printf("%s\n",str);return 0;
}

輸出結果：

2 字符轉換函數

C語言中提供了2個字符轉換函數：

1 int tolower(int c);//將參數傳進去的大寫字母轉小寫
2 int toupper(int c);//將參數傳進去的小寫字母轉大寫

上面寫的小寫轉大寫代碼，是用-32實現的，有了轉換函數，就可以直接利用toupper實現，如下：


#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{char str[] = "hELlO WorlD";char* p = str;while (*p != '\0'){if (islower(*p)){*p=toupper(*p);}p++;}printf("%s\n", str);return 0;
}

3 strlen的使用和模擬實現?

在C語言中，strlen是用來求字符串長度的，語法如下：

size_t strlen(const char* str);

字符串以‘\0’為結束標志，strlen函數返回的是在字符串‘\0’前面出現的函數(不包含‘\0’)。
參數指向的字符必須以‘\0’結束。
注意函數的返回值是size_t，是無符號的。
strlen的使用需要包含頭文件<string.h>。

?下面看一段代碼：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{const char* str1 = "abcdef";const char* str2 = "bbb";if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0){printf("str2>str1\n");}else{printf("str1>str2\n");}return 0;
}

這個代碼輸出結果是多少呢？這時候我們推測一下：str2長度是3，str1長度是6，str2長度減去str1的長度小于0，那么結果是srt1>str2，答案是這樣嗎？程序運行看一下結果：

輸出結果：

結果恰恰相反，這是因為strlen的返回值是size_t，是無符號的，返回值是一個正數?。

3.1 strlen的模擬實現?

方法一，計數法：

int my_strlen(const char* str)//計數法
{assert(str);int count = 0;while (*str != '\0'){count++;str++;}return count;
}

方法二，指針-指針：?

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

方法三，遞歸法：

int my_strlen(const char* str)//遞歸法
{assert(str);if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1+my_strlen(str+1);
}
int main()
{char str[] = "hello world";int ret=my_strlen(str);printf("%d\n", ret);return 0;
}

4 strcpy的使用和模擬實現

基本語法：

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

將source指向的字符串復制到destination指向的數組中，包括終止字符(并在該點停止)。
源字符必須以‘\0’結束。
會將源字符串中的‘\0’拷貝到目標空間。
目標空間必須足夠大，以確保能存放字符串。
目標空間必須可修改?。

?舉例：

#include <stdio.h>
int main()
{char str1[30] = "xxxxxxxxxxxx";const char str2[] = "hello world";strcpy(str1, str2);printf("%s\n", str1);return 0;
}

輸出結果：

4.1? strcpy的模擬實現

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{assert(dest != NULL);assert(src != NULL);char* ret = dest;while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}

5 strcat的使用和模擬實現?

基本語法：

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

將源字符串的內容附加到目標字符串，目標字符串結束的空字符將被源字符串的第一個字符覆蓋。
源字符串必須以‘\0’結束。
目標字符串也得有‘\0’，否則沒辦法知道追加從哪里開始。
目標空間必須有足夠大，能容納下源字符串的內容。
目標空間必須可以修改。

舉例：

#include <stdio.h>
int main()
{char str1[30] = "xxxxxxxxxxxx";const char str2[] = "hello world";strcat(str1, str2);printf("%s\n", str1);return 0;
}

輸出結果：

?5.1 strcat的模擬實現

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{assert(dest != NULL);assert(src != NULL);char* ret = dest;while (*dest){dest++;}while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}

?6 strcmp的使用和模擬實現

基本語法：

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

函數從兩個字符串的首字符開始逐對比較。如果字符相同，則繼續比較后續字符，直到遇到字符差異或終止空字符為止。?
第一個字符串大于第二個字符串，則返回大于0的數字。
第一個字符串等于第二個字符串，則返回0。
第一個字符串小于第二個字符串，則返回小于0的數字。
判斷兩個字符串的大小，比較兩個字符串中對應位置上字符ASCII碼值大小。

6.1 strcmp的模擬實現

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2){if (*str1 == '\0')return 0;str1++;str2++;}return *str1 - *str2;
}
int main()
{char str1[] = "hello world";char str2[] = "hello type";int ret = my_strcmp(str1, str2);printf("%d", ret);return 0;
}

7 strncpy函數的使用?

基本語法：

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

這個函數將源字符串的前 num 個字符復制到目標位置。如果在復制完 num 個字符之前遇到源字符串的結尾（以空字符為標志），則目標位置將用零填充，直到總共寫入 num 個字符為止。?
拷貝num個字符從源字符串到目標空間。
如果源字符串的長度小于num，則拷貝完源字符串之后，在目標的后邊追加0，直到num個。

8 strncat函數的使用?

?基本語法：

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

將源字符串指向字符串的前num個字符追加到目標字符串的結尾，再追加一個\0字符。
如果源字符串指向的字符串的長度小于num時，只會將字符串中到\0的內容追加到目標字符串的末尾。

?9 strncmp函數的使用

基本語法：

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

比較str1和str2的前num個字符，如果相等則繼續往后比較，最多比較num個字母，如果提前發現不一樣，就提前結束，大的字符所在的字符串大于另外一個。如果num個字符都相等，返回0。

10 strstr的使用和模擬實現?

?基本語法：

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

函數返回字符串str2在字符串str1中第一次出現的位置。
字符串的比較匹配不包含\0字符，以\0作為結束標志。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char str1[] = "abbcbbcdefbbcdef";char str2[] = "bbcdefb";char* ret = strstr(str1, str2);printf("%s\n", ret);return 0;
}

輸出結果：

10.1 strstr的模擬實現

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);const char* p = str1;const char* s1 = NULL;const char* s2 = NULL;if (*str2 == '\0')//檢查空字符串return (char*) str1;while (*p){s1 = p;s2 = str2;while (*s1!='\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2){s1++;s2++;if (*s2 == '\0')return (char*) p;}p++;}return(NULL);
}
int main()
{char str1[] = "abbcbbcdefbbcdef";char str2[] = "bbcdefb";char* ret = my_strstr(str1, str2);printf("%s", ret);return 0;
}

11 strtok函數的使用?

?基本語法：

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

sep參數指向一個字符串，定義了一個用作分隔符的字符集合。
第一個參數指定一個字符串，它包含了0個或者多個由sep字符串中一個或者多個分隔符分割的標記。
strtok函數找到str中的下一個標記，并將其用\0結尾，返回一個指向這個標記的指針。strtok會改變操作的字符串，所以在使用strtok函數切分的字符串一般都是臨時拷貝的內容，并且可以修改。
strtok函數第一個參數不為NULL時，函數將找到str中第一個標記，strtok函數將保存它在字符串中位置。
strtok函數第一個參數為NULL時，函數將在同一個字符串中被保存的位置開始，查找下一個標記。
如果字符串中不存在更多的標記，返回NULL指針。

舉例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr[] = "192.168.11.22";char* str = NULL;char* sep = ".";for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep)){printf("%s\n", str);}return 0;
}

?輸出結果：

12 strerror函數的使用?

?基本語法：

char * strerror ( int errnum )；

strerror函數可以把參數部分錯誤碼對應的錯誤信息的字符串地址返回來。

在不同的系統和C語言標準庫的實現中都規定了?些錯誤碼，?般是放在 <errno.h> 這個頭文件中說明的，C語言程序啟動的時候就會使用?個全面的變量errno來記錄程序的當前錯誤碼，只不過程序啟動的時候errno是0，表示沒有錯誤，當我們在使用標準庫中的函數的時候發生了某種錯誤，就會將對應的錯誤碼存放在errno中，一個錯誤碼的數字是整數很難理解是什么意思，所以每?個錯誤碼都是有對應的錯誤信息的。strerror函數就可以將錯誤對應的錯誤信息字符串的地址返回。下面編寫代碼打印錯誤信息：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{int i = 0;for (i = 0; i <= 10; i++){printf("%d  %s\n", i,strerror(i));}return 0;
}

輸出結果：