Hello,大家好,今天和大家分享C语言中的几个字符函数和字符串函数,记得三连支持一下哦!
在编程的过程中,我们经常要处理字符和字符串,为了⽅便操作字符和字符串,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。
一、字符分类函数
在C语言中有一些函数是专门来分类字符的,也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。如:
这些函数都需要包含<ctype.h>头文件且它们的用法都是差不多的下面就拿isupper举例,isupper是检查字符是否为大写字符的函数,通过返回值来说明是否是大写字⺟,如果是大写字⺟就返回⾮0的整数,如果不是大写字⺟,则返回0。如:
下面我们来练习一下:写⼀个代码,将字符串中的大写字⺟转小写,其他字符不变。
这里isupper只能判断是否为大写字母,我们还要自己将大写字母转换为小写,下面介绍两个能自动转换字符大小写的函数。
二、字符转换函数
这两个函数能自动转换字符的大小写,如:
那么我们上面将字符串中的大写字⺟转小写,其他字符不变的代码就可以改进了:
三、字符串函数
1.strlen的使⽤和模拟实现
strlen是一个计算字符串长度的函数,将一个字符串作为参数传给它,它会从字符串第一个字符开始计数直到碰到 '\0' 就返回前面的字符串长度。我们需要注意以下几点:
1.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' );
2.参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束;3.注意函数的返回值为size_t,是⽆符号的;
4.strlen的使⽤需要包含头⽂件<string.h>。
下面我们来看例子:
注意:空格也算作一个字符。
学习了strlen函数后,我们接下来就模拟实现一下。
strlen函数比较简单,模拟实现它的方法也有好几种,下面依次我们实现:
1.计数法
计数法很好理解,就是读取一个字符就计数一次碰到'\0'结束,返回记的数。我们来看代码:
2.递归法
我们先来看代码:
递归法也很好理解:从第一个字符开始往后递推,当碰到'\0'时开始回溯,就一直加1,最后得到结果。
3.指针法
指针法应用了指针减指针,我们用字符串'\0'前一个字符的地址减去字符串首地址,得到的就是字符串长度。
以上就是strlen的使⽤和模拟实现。
2.strcpy的使⽤和模拟实现
strcpy是一个字符串拷贝函数,它能将一个字符串拷贝到另一个数组中。
在使用时我们要注意:
1.源字符串必须以 '\0' 结束;
2.会将源字符串中的 '\0' 拷⻉到⽬标空间;
3.⽬标空间必须⾜够⼤,以确保能存放源字符串;
4.⽬标空间必须可修改;5.strcpy的使⽤需要包含头⽂件<string.h>。
例如:
下面我们来模拟实现一下:在这里就是把一个数组中的元素拷贝到另一个数组中。
我们看模拟实现其实很简单,这里用了指针去完成,只不过我们这里函数返回值类型是void,我们还可以对上述代码进行改进,让它的返回值类型为char*。
我们可以看到优化后的代码更加简洁。
3.strcat的使⽤和模拟实现
strcat函数就是将一个字符串追加到另一个字符串的后面。在使用时我们要注意:
1.源字符串必须以 '\0' 结束;
2.⽬标字符串中也得有 '\0' ,否则没办法知道追加从哪⾥开始;
3.⽬标空间必须有⾜够的⼤,能容纳下源字符串的内容;
4.⽬标空间必须可修改;5.strcat的使⽤需要包含头⽂件<string.h>。
如:
在这里我们要注意:追加时是在'\0'的后面追加且必须包含'\0'才能追加。如:
我们再来深入思考strcat可不可以给自己追加字符串呢?我们可以测试一下:
我们可以看到也是可以的。
学习完使用后,我们来模拟实现一下:
这段代码中我们首先要做的就是找到被追加字符串的尾,即:找到'\0',然后再把另一个字符串追加上去,上述代码还能再优化一下。如:
4.strcmp的使⽤和模拟实现
strcmp是一个字符串比较函数,使用来比较两个字符串的,函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等,则继续执行以后的字符,直到字符不同或达到终止'\0'字符,如果两个字符串相等就返回0,如果第一个字符串比较的字符比第二个字符串字符大就返回大于0的数,反之返回小于0的数。(本质是比较对应字符的ASCII码值大小)
如:
学习完使用后,接下来我们来模拟实现一下:
上述代码中我们还是串字符串的地址,然后通过指针加1往后一个一个比较字符是否相等。
在这里我们返回的是字符相差的ASCII码值,并没有返回1或-1,这个可以根据需要自己决定。
5.strncpy的使⽤和模拟实现
strncpy和上面strcpy相似却又有不同,我们知道strcpy是一个字符拷贝函数,它可以将整个字符串拷贝到另一个数组中。而strncpy可以指定拷贝几个字符。
在这里我们要注意:
1.拷⻉num个字符从源字符串到⽬标空间;
2.如果源字符串的⻓度⼩于num,则拷⻉完源字符串之后,在⽬标的后边追加0,直到num个。
如:
strncpy的模拟实现其实就是在strcpy的基础上加了一个参数来控制拷贝字符个数就可以了,下面我们来模拟实现一下:
6.strncat的使用和模拟实现
和上面一样strncat也和strcat相似,它可以指定追加字符的个数。使用注意事项也和strcat一样。
如:
当然strncat也是可以自己给自己追加字符的:
strncat的模拟实现也是在strcat的基础上加一个参数来控制追加字符的个数,下面我们来模拟实现一下:
7.strncmp的使用和模拟实现
strncmp也和strcmp相似,它可以指定比较几个字符。
如:
strncmp的模拟实现也仅仅只需加一个参数来控制比较的字符个数就可以了,下面我们来模拟实现一下:
8.strstr的使⽤和模拟实现
strstr是一个字符串查找函数,它可以查找一个字符串是否包含在另一个字符串中。如果查找到了就返回str1中首次出现的str2的地址,如果没找到就返回空指针。在使用时我们要注意:
1.函数返回字符串str2在字符串str1中第⼀次出现的位置;
2.字符串的⽐较匹配不包含 \0 字符,以 \0 作为结束标志;
3.包含头文件<string.h>.
如:
下面我们来模拟实现一下:
在这里主要的逻辑就是,现在str1中找到str2的第一个字符然后通过指针往后比较两个字符串是否相等,不相等str1就再往后找str2第一个字符在比较,直到找到与str2相等的一串字符,返回第一个字符的地址。当然,字符串匹配问题不止这一个算法,还有一个KMP算法更高效但是不容易理解,感兴趣的小伙伴可以去了解一下,这里不再讲解。
9.strtok函数的使⽤
strtok是一个操作字符串的函数。
char * strtok ( char * str, const char * sep);
1.sep参数指向⼀个字符串,定义了⽤作分隔符的字符集合;
2. 第⼀个参数指定⼀个字符串,它包含了0个或者多个由sep字符串中⼀个或者多个分隔符分割的标记。
3.strtok函数找到str中的下⼀个标记,并将其⽤ \0 结尾,返回⼀个指向这个标记的指针。(注:strtok函数会改变被操作的字符串,所以在使⽤strtok函数切分的字符串⼀般都是临时拷⻉的内容并且可修改。)
4.strtok函数的第⼀个参数为 NULL ,函数将找到str中第⼀个标记,strtok函数将保存它在字符串中的位置。
5.strtok函数的第⼀个参数为 NULL ,函数将在同⼀个字符串中被保存的位置开始,查找下⼀个标记。
6.如果字符串中不存在更多的标记,则返回 NULL 指针。
如:
10.strerror函数的使⽤
strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。
在不同的系统和C语⾔标准库的实现中都规定了⼀些错误码,⼀般是放在 errno.h 这个头⽂件中说明的,C语⾔程序启动的时候就会使⽤⼀个全⾯的变量errno来记录程序的当前错误码,只不过程序启动的时候errno是0,表⽰没有错误,当我们在使⽤标准库中的函数的时候发⽣了某种错误,就会讲对应的错误码,存放在errno中,⽽⼀个错误码的数字是整数很难理解是什么意思,所以每⼀个错误码都是有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回。
如:
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