Hi,铁子们好呀!今天博主来给大家更一篇C语言的字符函数和字符串函数~
具体讲的内容如下:
文章目录
- 🎆1.字符分类函数💯💯
- ⏩1.1 什么是字符分类函数的?💯💯
- ⏩1.2 字符函数的类型有哪些?💯💯
- ⏩1.3 字符函数`islower`介绍及模拟实现💯💯
- ⏩1.3.1`islower`函数具体介绍💯💯
- ⏩1.3.2`islower`函数代码实现及效果💯💯
- ⏩1.4字符分类函数练习💯💯
- 🎆2.字符转换函数💯💯
- ⏩2.1代码实现💯💯
- 🎆 3.strlen的使用和模拟实现💯💯
- ⏩3.1strlen函数的使用💯💯
- ⏩3.1.1 strlen函数相关练习💯💯
- ⏩3.2 strlen函数三种模拟实现💯💯
- ⏩3.2.1 创建临时变量count💯💯
- ⏩ 3.2.2 指针-指针💯💯
- ⏩ 3.2.3 递归法求字符串长度💯💯
- 🎆4.strcpy的使用和模拟实现💯💯
- ⏩4.1 strcpy的使用规则💯💯
- ⏩4.2 strcpy函数的基本使用💯💯
- ⏩4.3 strcpy函数的模拟实现💯💯
- ⏩4.3.1 strcpy函数的模拟实现方法1💯💯
- 🎆5.strcat的使用和模拟实现💯💯
- ⏩5.0.1 strcat函数简单介绍💯💯
- ⏩5.0.1.1什么是strcat函数呢?函数原型是什么?💯💯
- ⏩5.1 strcat的使用规则💯💯
- ⏩5.2 strcat的使用和模拟实现💯💯
- ⏩ 5.2.1strcat的使用💯💯
- ⏩ 5.2.2 strcat的模拟实现💯💯
前言: 在编程的过程中,我们经常要处理字符和字符串,C语言标准库中提供了一系列库函数,接下来我们就学习一下这些函数。
🎆1.字符分类函数💯💯
⏩1.1 什么是字符分类函数的?💯💯
众所周知,C语言中提供了一系列的字符函数,这些字符函数专门做字符分类的。
通俗点来讲: 这些函数就是判断这个字符是属于什么类型的字符的。
需要注意的是: 这些字符函数都需要包含头文件#include<ctype.h>
。
⏩1.2 字符函数的类型有哪些?💯💯
如下图所示:
从图中,我们发现这些函数的使用方法其实非常类似,我们这里就讲一个字符函数
islower
吧,其他函数的实现方法也是跟这个比较类似~
⏩1.3 字符函数islower
介绍及模拟实现💯💯
islower
函数原型如下:
int islower(int c);
⏩1.3.1islower
函数具体介绍💯💯
如下两图所示:
分析: 从这两幅图,我们可以看出islower
是判断它的函数参数部分的c
是否为小写字母的。
我们可以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
。
⏩1.3.2islower
函数代码实现及效果💯💯
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main() {
int ret = islower('C');
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
从动图中: 我们直观地看出如果islower
函数的参数部分是小写字母,返回的是非0
的数字。如果参数部分是大写字母或者其他类型的字符,则返回0
。
好,讲到这里,相信同学们就知道字符分类函数怎么用了,大家可以下去尝试一下,多实践~
⏩1.4字符分类函数练习💯💯
练习:
写一个代码,将字符串中的小写字母转大写,其他字符不变。
那这道题我们应该怎么思考呢?
我们来看下图:
我们来看下面的Ascll
码值,可以看出大写字母'A'
和'B'
的Ascll
码值分别为65和66,小写字母'a'
和'b'
的Ascll
码值分别为97和98。
所以我们可以得出一个结论: 大写和小写的Ascll
码值分别相差32
。
当我们知道这个结论,这题就很好做了,我们可以先创建一个字符数组,用islower
函数遍历每一个字符,如果是小写字母,就让它的ASCLL
码值-32
即可。
当我们把题目分析成这样,代码自然可以顺理成章地写出来。
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main() {
int i = 0;
char str[] = "Test String.";
while (str[i]) {
if (islower(str[i])) {
str[i] -= 32;
}
i++;
}
printf("%s\n", str);
return 0;
}
这里我们要提醒一下:我们知道
\0
是字符串的结束标志,所以当while
循环中的str[i]
为\0
时,也就是为假,这是为什么呢?
如下图:
我么可以看出\0
对应的ASCLL
码值为0
,那0
为假,便跳出while
循环,然后我们再来看printf
部分,它这里是以%s
的形式打印,那以%s
本质上就是从那个地址开始,往后打印字符串,直到遇到\0
为止。而这里的str
恰好是数组名,我们之前就在这篇文章:C语言-指针讲解(2)讲过数组名是数组首元素的地址。所以这里本质上就是从arr
首字符地址开始打印,直到遇到\0
为止。
🎆2.字符转换函数💯💯
C语言提供了2个字符转换函数
它们的函数原型如下:
1 int tolower ( int c ); //将参数传进去的大写字母转小写
2 int toupper ( int c ); //将参数传进去的小写字母转大写
上面我们写的代码将小写字母转换为大写,是ASCLL
码值-32
完成的效果。但有了转换函数,就可以直接使用tolower
函数。
⏩2.1代码实现💯💯
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main() {
int i = 0;
char str[] = "Test String.";
while (str[i]) {
if (islower(str[i])) //判断该字符是否为小写字母
{
str[i] = toupper(str[i]);//将对应字符的小写字母转换为大写字母
}
i++;
}
printf("%s\n",str);//从str的首元素地址开始打印字符串,直到遇到'\0'为止。
return 0;
}
vs运行效果图:
🎆 3.strlen的使用和模拟实现💯💯
它的函数原型如下:
size_t strlen( const char*str)
strlen
的函数使用规则如下:
- 字符串以
'\0'
作为结束标志,strlen
函数返回到是在字符串中'\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#include<string.h>
⏩3.1strlen函数的使用💯💯
好,这里首先讲一下strlen
函数的基本使用
代码如下:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
char arr[] = "abcdef";//字符串是以'\0'为结束标志的
printf("%zd\n", strlen(arr));//这里因为strlen函数是size_t类型,所以最好用%zd打印,以防vs弹出警告
//需要注意的是:strlen函数计算的是'\0'之前的字符个数
return 0;
}
相信同学们看了上面的代码以及注释,应该能够理解代码的逻辑。
VS运行效果:
⏩3.1.1 strlen函数相关练习💯💯
刚刚我们讲到了要注意strlen
函数的返回值为size_t
,这是为什么呢?下面我们来看一下这个代码案例。
代码如下:
#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;
}
这道题想必很多同学是这么想: 由于那个str1
和str2
数组存放的是字符串首字符的地址,那strlen
函数就是计算\0
之前的字符个数。
那他们肯定觉得strlen
函数计算str2
数组的字符个数为3
个,str1
数组的字符个数为6
个。所以肯定会认为strlen(str2)-strlen(str1)
那个语句就是3-6=-3
,是<0
。
那肯定会打印str1>str2
这句话。那这是不对的。
我们不妨先用VS测试这个代码,看看运行效果是怎么样先~
我们发现它确实执行else
语句那句话,为什么呢?别急,接下来博主给你娓娓道来!
因为本质上那个strlen
函数计算字符串的相加相减都本质上都是无符号的整数的减法,
那它们相减,得出的数也是无符号整数的,肯定也会大于0
。这是为什么呢?
看下图:
相信同学们看了这个图,也能够理解更加理解这个无符号整数的意思。
因为无符号整数就是不会考虑符号位,只是关注数值位。并且无符号整数是使用该数的二进制补码来存储。因此它的数肯定是大于0
的。
好,相信同学们听到这里,也会理解这个代码的逻辑了~
那如果说我们真想让代码执行>
str1>str2\n
那句话,该怎么做呢?
我们可以这么做,将strlen
这个函数无符号size_t
类型强制转换为int
整型,那这样就可以打印"str2>str1\n"
那句话。
VS代码运行效果:
通过执行结果,我们发现程序的确执行str1>str2
那句话。
好,相信讲到这里,同学们应该就理解了。那我们接着就讲三种模拟实现strlen
函数~
⏩3.2 strlen函数三种模拟实现💯💯
⏩3.2.1 创建临时变量count💯💯
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
size_t my_strlen(char* s)//这里我们函数my_strlen类型写成size_t,这是因为字符串的长度绝对是大于0等于0的,因此我们直接就写成size_t类型就行
{
int count = 0;//创建临时变量count,初始化为0
while (*s)//当*s=='\0','\0'对应的ASCLL码值为0,0为假,便跳出while循环。
{
count++;//随着变量字符指针s往后遍历,count变量的值不断自增
s++;//字符指针往后遍历
}
return count;
}
int main() {
char str[] = "abcdef";
size_t ret = my_strlen(str);//这里我们是将str首元素地址传过去
printf("%zd\n", ret);//因为这是用size_t数据类型创建的变量ret,所以我们使用%zd来格式化输出。
return 0;
}
相信同学们看了这个代码,以及这个注释,是能够理解这个代码逻辑的。
VS运行效果如下:
⏩ 3.2.2 指针-指针💯💯
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
size_t my_strlen(char* s)//这里我们函数my_strlen类型写成size_t,这是因为字符串的长度绝对是大于0等于0的,因此我们直接就写成size_t类型就行
{
char* ptr = s;//这里是将字符串首元素地址赋给指针变量ptr
while (*s)s++;//只要*s不是'\0',*s都往后遍历
return s - ptr;//这里本质上把字符指针s最后的地址-ptr首元素的地址,这样就能得到两个指针相差的元素个数。
}
int main() {
char str[] = "abcdef";
size_t ret = my_strlen(str);//这里我们是将str首元素地址传过去
printf("%zd\n", ret);//因为这是用size_t数据类型创建的变量ret,所以我们使用%zd来格式化输出。
return 0;
}
相信同学们看了这个代码,以及这个注释,是能够理解这个代码逻辑的。
VS运行效果如下:
⏩ 3.2.3 递归法求字符串长度💯💯
这里的递归法求字符串长度估计很多同学比较懵,我们先画个图分析先:
如下:
相信同学们看了这个图,自己应该能够很好地理解递归这个方法,大家可以自己尝试自己用递归法实现这个算法~
要是还想不出来,博主这里直接上代码~
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
size_t my_strlen(char* s)//这里我们函数my_strlen类型写成size_t,这是因为字符串的长度绝对是大于0等于0的,因此我们直接就写成size_t类型就行
{
if (*s == '\0') {
return 0;//当*s指向的元素为'\0',直接返回0,用作递归的结束条件
}
else {
return 1 + my_strlen(s + 1);//如果*s指向的元素不是'\0',那么说明字符串里面的字符最少都有1个,因此我们就返回1+后面字符串中字符的长度。
}
}
int main() {
char str[] = "abcdef";
size_t ret = my_strlen(str);//这里我们是将str首元素地址传过去
printf("%zd\n", ret);//因为这是用size_t数据类型创建的变量ret,所以我们使用%zd来格式化输出。
return 0;
}
这里博主这里简单画了递归调用图,大家可以看一下理解理解~
VS运行效果图如下:
我们发现,用递归法实现的算法,它的结果也是6。
🎆4.strcpy的使用和模拟实现💯💯
strcpy
它的函数原型如下:
char* strcpy(char * destination, const char * source );
这里我们来解读一下,这里
destination
指的是目标位置的起始地址,source
指的是所要拷贝那个字符串内容的起始地址。
好,我们就细细地讲一下它的规则吧~
⏩4.1 strcpy的使用规则💯💯
- 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
好,当我们介绍了strcpy
的规则后,接下来博主将给大家讲解strcpy
的模拟实现。
⏩4.2 strcpy函数的基本使用💯💯
好,接下来博主给大家演示一下strcpy
函数的基本使用。
代码如下:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
char arr1[] = "abcdef";//这里的arr1数组是默认有'\0'的,因为字符串是以'\0'为结束标志的。
char arr2[20];//这里初始化arr2数组的长度务必要确保目标内存区域足够大以容纳源字符串,否则会造成数组越界
strcpy(arr2, arr1);//这里的strcpy库函数拷贝会顺便拷贝'\0'
printf("%s\n", arr2);//这里打印是从arr2的首元素地址开始逐一打印字符串,直到遇到'\0'才停止。
return 0;
}
相信大家看了博主写的代码以及注释,自己应该能够理解这个代码的逻辑。
VS运行效果如下:
⏩4.3 strcpy函数的模拟实现💯💯
这里可能很多同学是有点没思路的,没事,博主这里会提供思路,让大家能够深刻地理解
strcpy
是怎么模拟实现的~
⏩4.3.1 strcpy函数的模拟实现方法1💯💯
首先,来看下图:
分析: 这里我们主要是通过数组遍历的方式来逐一拷贝,因为'\0'
作为字符串的结束标志。所以只要arr1
数组的内容不是'\0'
,就在while
循环内部逐一进行拷贝,每拷贝一个字符,两个指针都向后偏移一个元素。
直到遇到'\0'
为止。最后当arr1
指向的内容为'\0'
,条件为假,便跳出while
循环。最后我们再把arr1
的内容拷到arr2
中就行。
好,当我们分析成这样,代码也能顺理成章地写出来。
代码如下:
//}
#include<stdio.h>
void my_strcpy(const char* src, char* dest)//*src指向的是arr1数组首元素的地址,*dest指向的是arr2数组首元素的地址
{
while (*src)//当*src指向的元素是'\0',则表达式为假,便跳出while循环
{
*dest = *src;//将src字符串的内容一个一个地拷贝到dest中。
dest++;//指针往后遍历
src++;//指针往后遍历
}
*dest = *src;//由于之前因为*src指向的元素是'\0',所以跳出while循环,那因为\0是字符串的结束标志,之前我们没有把\0拷贝到指针变量dest中,所以这里就要把\0拷到dest。
}
int main() {
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20];
my_strcpy(arr1,arr2);//调用my_strcpy函数,把arr1作为源地址,将arr2作为作为目标地址
printf("%s\n", arr2);//这里以%s打印实质上是拿到arr2首元素的地址,逐一往后打印字符串,直到遇到'\0'为止
return 0;
}
相信同学们看了这个代码,应该是能够理解这个代码的逻辑。
vs运行效果:
但是我们认为这个代码还是有待改进的,接下来博主将细细讲一下。
首先,我们先打开官网查一下这个函数先。
如图:
从图中,我们可以看出函数返回值是char*
类型的,并且我们发现它返回的是目标字符指针的起始地址,属于我们要创建个指针变量来充当destinmation
的起始地址,到时直接返回这个指针变量即可。
如下:
题目分析:
//------1.参数顺序------
//函数的功能,停止条件
//3.assert判断字符串是否为空指针,assert函数头文件为:#include<assert.h>
//4.用const修饰源指针,使其内容不得修改
//5.函数返回值 char*
那同学们可以根据博主上面的改进代码分析,可以自己尝试改进上面的代码。一会我们会进行讲解~
好,如果大家看了上面的改进代码分析,还是想不到思路的话,可以看一下博主的代码以及注释,自己尝试理解消化一下。
代码如下:
#include<stdio.h>
#incldue<assert.h>
char* my_strcpy(const char* src, char* dest) //arr1,arr2
{
assert(src!=NULL);//用assert断言一下,分别判断src和dest是否都为空指针
assert(dest!=NULL);
char* ret = dest;//创建个指针变量ret,将src字符指针首元素的地址赋给指针变量ret
while (*dest++=*src++)//这里首先是先对dest字符指针和src字符指针解引用,将src字符赋给dest,然后两个字符指针++,意思是说两个字符指针统一向后偏移一个元素,直到src字符指针指向的元素为'\0',那也就是整个表达式结果就为'\0',即为假,则跳出while循环。
{
;
}
return ret;//这里返回的是dest首元素的地址
}
int main() {
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20];//创建这个arr2数组要比arr1数组空间要大,创建小了,如果源字符串的长度还比arr2数组还大,拷贝会造成数组越界
my_strcpy(arr1, arr2);//调用my_strcpy函数,把arr1作为源地址,将arr2作为作为目标地址
printf("%s\n", arr2);//这里以%s打印实质上是拿到arr2首元素的地址,逐一往后打印字符串,直到遇到'\0'为止
return 0;
}
这个代码有个地方写得很好,就是
while (*dest++=*src++)
这句话,为什么呢? 因为这里既能做到把arr1
数组的内容全部拷贝到数组arr2
,同时也能做到当*src
='\0'
的时候,表达式为假,便跳出while
循环。
顺便提一下: 这个题目是出自<<高质量C/C++编程》书籍最后的试题部分。
对了,如果同学们想要这本书的电子版,可以私信博主领取,我私发给大家!
🎆5.strcat的使用和模拟实现💯💯
⏩5.0.1 strcat函数简单介绍💯💯
⏩5.0.1.1什么是strcat函数呢?函数原型是什么?💯💯
strcat
函数是C
语言中的一个字符串拼接函数,它的功能是在一个字符串后面追加上另外一个字符串。
它的函数原型如下:char * strcat ( char * destination, const char * source );
具体函数介绍如下:
从图中: 和我们之前介绍的strcpy
函数一样,返回的类型都是char*
,然后它返回到也是字符指针destination
的地址。
同时,我们需要注意的是:strcat
函数在拼接字符串的时候会自动在合成字符串的末尾添加'\0'
。
⏩5.1 strcat的使用规则💯💯
- 源字符串必须以’
\0
’结束。- 目标字符串中也得有
'\0'
,否则没办法也不知道追加从哪里开始。- 目标空间必须有足够的大,能容纳源字符串的内容。
- 目标空间必须可修改。
⏩5.2 strcat的使用和模拟实现💯💯
⏩ 5.2.1strcat的使用💯💯
好,接下来给大家演示一下strcat
是怎么用的,大家可以看一下下面的代码~
代码如下:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
strcat(arr1,arr2);//这里实质上是将arr2数组里面的内容拼接到arr1数组中,顺便带上'\0'。
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
这里如果同学们看了代码还是不太理解它strcat
函数的如何进行拼接的话,不要紧~
博主刚刚对那个代码进行调试了一下,动图如下所示:
细心的话: 我们从动图可以看出,原本数组arr1
的内容中的空格字符后面是跟着一个'\0'
的,但是经过strcat
函数的拷贝后,那个'\0'
就给覆盖掉了。
另外,当strcpy
函数把arr2
全部内容都拷到arr1
数组中,会自动在arr1
合成字符串中添加一个'\0'
字符。
那我们根据这个动图分析 ,自然也能将这个图给画出来,如下:
所以,它本质上还是用arr2
数组中的'w'
字符将'\0'
给覆盖掉,在拼接后的字符串完的后面添加一个'\0'
,以此作为字符串的结束标志。
相信同学们看了这个图应该是能够大彻大悟的~
那博主接下来再用VS执行一下这个代码,看看分析得是否正确吧~
VS运行效果:
从运行结果来: 我们的分析是正确的,确实是把hellow world
这个字符串给打印出来。
接下来,我们就讲一下那个strcat
函数的模大家拟实现吧~
⏩ 5.2.2 strcat的模拟实现💯💯
这里可能也会有同学对于strcat
不知道如何自己模拟实现,别急,博主分析一下你们就懂啦~
这里是我们实现strcat
函数的步骤
如下图所示:
相信同学们看了这幅图,自己也许有点思路了,但是有些同学可能还是不太懂怎么实现这个算法。
那么博主这里就自己动手实践写了这个代码,并且写了详细的注释,希望同学们能够理解~
代码如下:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(const char*src,char*dest) //用const修饰源字符串src,以免被修改
{
assert(src != NULL);
assert(dest != NULL);//判断两个字符串是否为空指针
//assert(src && dest);//assert断言写成这样也行,因为NULL的值就为0,&&只要左右两边任意一个表达式0,都是为假的
char* ret = dest;//创建临时指针变量ret来接收dest的起始地址
while (*dest) //找到dest字符串的'\0'的位置
{
dest++;//逐一开始往后遍历字符串dest
}
while (*dest++=*src++);//将src字符串的内容逐一拷贝到,直到遇到'\0'时,拷贝完成后,整个表达式为假,直接跳出while语句
return ret;
}
int main() {
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
char*tmp=my_strcat(arr2,arr1);//这里我们用tmp字符指针变量来接受返回的dest起始地址
printf("%s\n", tmp);//这里的话主要是用arr1首元素的地址开始打印字符串,直到遇到'\0'才停止。
return 0;
}
代码分析: 相信同学们看了博主写的代码以及注释,应该能够理解这个代码逻辑的,那接下来我们提一下有个代码是有改进之处的,我们发现那个
my_strcat
函数中的assert
断言是可以改写成assert(src && dest)
。
或许有同学不理解,我们来解释一下~
如图:
我们发现那个空指针NULL
是为0
的。而因为之前我们讲&&
逻辑与操作符的时候,但凡&&
左右一侧为0
,那整个表达式都为假。
好,解释了那么多,我们不妨用
VS
测试一下我们的代码,看看它的运行结果是否符合我们的预期把~
VS运行效果如下:
我们发现,VS运行结果确实是符合我们预期的,就说明我们这个模拟实现strcat
函数的代码逻辑上是没错的。
好,今天的内容我们暂时就讲到这里,希望大家好好吸收这篇博客中介绍的函数,下去多去用这些函数,这样才能学会的~
当然博主这次讲的字符函数和字符串函数(一)仅仅只是一小部分,后续博主会更深层地介绍其他C语言字符和字符串函数,大家就敬请期待吧~
**好,讲到这里,如果大家觉得这篇博客有哪些内容讲得还不太懂,可以私信一下博主,我会给你讲明白。 **
** 如果觉得博主不错的话,欢迎一键三连支持一下博主,谢谢大家!!!**