[C++知识库]C语言——字符函数和字符串函数

求字符串长度

strlen

size_t strlen ( const char* str )

函数功能：

• 计算字符串长度（不包含 ‘\0’ ）。

函数返回值：

• 返回字符串的字符个数。

说明：

• 字符串以 ‘\0’ 作为结束标志， strlen() 计算的是字符串的实际长度，返回的是在字符串结束标志 ‘\0’ 前面出现的字符个数（不包括 ‘\0’ ）。
• str 指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
• 如果只定义字符串却没有给字符串赋初值，这个结果是不定的，函数会从首地址一直找下去，直到遇到 ‘\0’ 停止。
• 函数的返回值为 size_t ，是无符号的。
• 与 sizeof 的区别： strlen() 是函数， sizeof 不是函数，是一个操作符， sizeof 的返回值是变量声明后所占的内存数，不是实际长度。

函数实现：

• 有三种方式模拟实现 strlen()

• 方式1：计数器

int my_strlen(const char* str)
{
	assert(str != NULL);
	//计算
	int count = 0;
	while (*str++)
	{
		count++;
	}
	return count;
}

• 方式2：不能创建临时变量的计数器（递归）

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

• 方式3：指针-指针

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

长度不受限制的字符串函数

strcpy

char* strcpy ( char* dest, const char* sour )

函数功能：

• 将 sour 字符串拷贝至 dest 所指的地址。

函数返回值：

• 返回 dest 字符串起始地址。

说明：

• sour 字符串必须以 ‘\0’ 结束。
• 会将 sour 字符串的 ‘\0’ 拷贝到目标空间。
• dest 所指的内存空间必须可变，且足够大，以确保能存放 sour 字符串。
• 如果 dest 所指的内存空间不够大，可能会造成缓冲溢出的错误情况，可用 strncpy() 来取代。

函数实现：

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

strcat

char* strcat ( char* dest, const char* sour )

函数功能：

• 字符串拼接。

函数返回值：

• 返回 dest 字符串起始地址。

说明：

• sour 字符串必须 ‘\0’ 结束，目标空间必须可修改。
• strcat() 会将 sour 字符串复制到 dest 所指的字符串尾部。
• dest 最后的结束字符 ‘\0’ 会被覆盖掉，并在拼接后的字符串尾部再增加一个 ‘\0’ 。
• dest 与 sour 所指的内存区域不能重叠， dest 必须有足够的空间来放置要复制的字符串。
• strcat() 无法做到字符串自己给自己追加。

函数实现：

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

strcmp

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

函数功能：

• 字符串比较。

函数返回值：

• str1字符串大于 str2 字符串，则返回大于 0 的数字；
• str1字符串等于 str2 字符串，则返回 0 ；
• str1字符串小于 str2 字符串，则返回小于 0 的数字。

说明：

• 通过 ASII 码值以及字符串长度比较两个字符串大小。
• strcmp() 是可以区分大小写的，如果希望不区分大小写进行字符串比较，可以使用 stricmp() 。
• strcmp() 从比较两个字符串的第一个字符开始，如果它们彼此相等，则继续比较下一个字符，直到字符不同或到达一个终止空字符 ‘\0’ 为止。

函数实现：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
    assert(str1 != NULL);
    assert(str2 != NULL);
    //比较
    while (*str1 == *str2)
    {
        if (*str1 == '\0')
        {
            return 0;
        }
        str1++;
        str2++;
    }
    return (*str1 - *str2);
}

长度受限制的字符串函数

strncpy

char* strncpy ( char* dest, const char* sour, size_t num )

函数功能：

• 将 sour 字符串的前 num 个字符拷贝至 dest 所指的地址。

函数返回值：

• 返回 dest 字符串起始地址。

说明：

• 如果 sour 字符串的长度小于 num ，则拷贝完 sour 字符串后，将用 0 填充 dest ，直到 num 个。
• strncpy() 拷贝完不会向 dest 追加 ‘\0’ 。
• sour 和 dest 所指的内存区域不能重叠， dest 必须有足够的空间来放置 num 个字符。

函数实现：

char* my_strncpy(char* dest, const char* sour, size_t num)
{
    assert(dest != NULL);
	assert(sour != NULL);
	//拷贝
	char* ret = dest;
	size_t len = strlen(sour);
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		if (i <= len)
		{
			*dest++ = *sour++;
		}
		else
		{
			*dest++ = '\0';
		}
	}
	return ret;
}

strncat

char* strncat ( char* dest, const char* sour, size_t num )

函数功能：

• 将 sour 字符串的前 num 个字符追加到 dest 字符串结尾。

函数返回值：

• 返回 dest 字符串起始地址。

说明：

• strncat() 会从 sour 字符串的开头拷贝 num 个字符到 dest 字符串尾部， dest 必须有足够的空间来放置要拷贝的字符串。
• 如果 num 大于 sour 字符串的长度，那么仅将 sour 字符串全部追加到 dest 字符串的尾部。
• strncat() 会将 dest 字符串最后的 ‘\0’ 覆盖掉，字符追加完成后，再追加 ‘\0’ 。

函数实现：

char* my_strncat(char* dest, const char* sour, size_t num)
{
	assert(dest != NULL);
	assert(sour != NULL);
	//拼接
	char* ret = dest;
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		*dest++ = *sour++;
	}
	*dest = '\0';
	return ret;
}

strncmp

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

函数功能：

• 指定字符串长度比较。

函数返回值：

• 同 strcmp() 。

函数实现：

int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num)
{
    assert(str1 != NULL);
    assert(str2 != NULL);
    //比较
    size_t i = 0;
    for (i = 0; i < num; i++)
    {
        if (*str1 == *str2)
        {
            str1++;
            str2++;
        }
        else
        {
            return (*str1 - *str2);
        }
    }
    return 0;
}

字符串查找

strstr

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

函数功能：

• 查找 str2 字符串在 str1 字符串中首次出现的位置。

函数返回值：

• 返回 str1 字符串中第一次出现 str2 字符串的地址；
• 如果没有查找到 str2 字符串，则返回 NULL 。

函数实现：

//strstr实现
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 != NULL);
	assert(str2 != NULL);
	//查找
	char* s1 = (char*)str1;
	char* s2 = (char*)str2;
	char* ret = NULL;

	if (*str2 == '\0')
	{
		return NULL;
	}

	while (*s1)
	{
		ret = s1;
		s2 = (char*)str2;
		while (*ret != '\0' && *s2 != '\0' && (*ret == *s2))
		{
			ret++;
			s2++;
		}
		if(*s2 == '\0')
		{
			return s1;
		}
		s1++;
	}
	//找不到
	return NULL;
}

strtok

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

函数功能：

• 根据分隔符将字符串分隔成一个个片段。

函数返回值：

• 返回下一个分割后的字符串指针，如果已无从分割则返回 NULL 。

说明：

• sep 是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
• str 指定一个字符串，包含了 0 个或者多个由 sep 字符串中一个或者多个字符分割的标记。
• strtok() 在 str 字符串中发现 sep 字符串的分割字符时会将该字符改为 ‘\0’ ，返回一个指向这个字符的指针。
• strtok() 会改变被操作的字符串，所以在使用 strtok() 切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。
• strtok() 在首次调用时必须赋予 str 字符串，函数将找到 str 中的第一个标记， strtok() 将保存第一个标记在字符串中的位置 。
• strtok() 往后的调用则设置成 NULL ，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 。

错误信息报告

strerror

char* strerror( int errnum );

函数功能：

• 返回错误码，所对应的错误信息。

说明：

• #include <errno.h>——必须包含头文件。

字符操作

字符分类函数

字符转换