大归纳！！教你使用＜string.h＞的字符函数与字符串函数！！☑

这篇博客为你归纳了所有的字符函数和最常用的字符串函数，以及对应的模拟实现！！你可以直接循着目录跳到你需要的段落哦！！😍

字符函数

字符函数分为两类：字符判断和字符转换。它们都包含在头文件<ctype.h>中。字符函数都只有一个参数，int c。参数为int，是因为函数要把你传入的字符强制类型转换为整数ASCII码值，通过比较ASCII码来判断字符。

如：

字符分类

C语言使用ASCII美国信息交换标准代码，ASCII码值一共256个字符。其中，0~127为C标准规定的，最常用的字符ACSII码值。128~256为扩展字符集，而是否支持扩展字符集，取决于平台和编译环境。

下表中，被“X”号标记的，表示对应字符会被该字符函数判断为真。

原表格可打开此链接查看：<cctype> (ctype.h) - C++ Reference (cplusplus.com)（在此网页最下方）

分类简图：

字符判断函数

字符判断函数，用来判断传入的字符是否为期望的字符。

i.字符判断函数的参数范围：

参数值的范围为0~255；

如果传入了一个数值大于char类型大小范围的整数，程序就会报错！

下面的代码尝试打印出字符函数isspace的返回值，但是报错了，因为a的值超过了0~255的范围。

ii.字符判断函数的返回结果：

若是，则返回一个真值（随机非0值）；

若不是则返回假值（0）。

islower——判断小写字母

功能：判断是否为小写字母，‘ a ’ ~ ‘ z ’。

示例：

char data1 = 'a';
char data2 = '1';
if(islower(data1))
{
    printf("good!\n");
}
else
{
    printf("no!no!no!");
}
if(islower(data2))
{
    printf("good!\n");
}
else
{
    printf("no!no!no!");
}
//输出结果为：
//good!
//no!no!no!

运行结果：

isupper——判断大写字母

功能：判断是否为大写字母，‘ A ’ ~ ‘ Z ’。

示例：

char data1 = 'A';
char data2 = 'a';
if(islower(data1))
{
    printf("good!\n");
}
else
{
    printf("no!no!no!\n");
}
if(islower(data2))
{
    printf("good!\n");
}
else
{
    printf("no!no!no!\n");
}
//输出结果为：
//good!
//no!no!no!

运行结果：

isalpha——判断英文字母

功能：判断是否为英文字母，‘ A ’ ~ ‘ Z ’，‘ a ’ ~ ‘ z ’。

示例：

int main()
{
    char str[20] = {"12abjkAB7890"};
    for (int i = 0; i < 12; i++)
    {
        if (isalpha(str[i]))
        {
            printf("第%d个字符是英文字母符\n", i + 1);
        }
        else
        {
            printf("不是英文字母符\n");
        }
    }
    return 0;
}

运行结果：

isspace——判断空白字符

功能：判断是否为空白符。

空白符为：" "(空格)、" \f "(换页)、" \n "(换行)、" \r "(回车)、" \t "(制表符)、" \v "(垂直制表符)。

示例：

int main()
{
    char str[10] = { '\n','\t','\v','\r',' ','\f','g' };
    for (int i = 0; i < 7; i++)
    {
        if (isspace(str[i]))
        {
            printf("第%d个字符是空白符\n", i + 1);
        }
        else
        {
            printf("不是空白符\n");
        }
    }
    return 0;
}

运行结果：

isblank——判断空格字符

功能：判断是否为空格字符，‘ ’、‘ \t '，为空格字符，' \t '也是空格字符喔，可以理解为' \t '是若干个 ' '（空格）。

示例：

int main()
{
    char str[] = {"11  22  \t"};
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 9; i++)
    {
        if (isblank(str[i]))
        {
            count++;
        }
        else
        {
            printf("第%d个字符%c不是空格字符\n", i + 1, str[i]);
        }
    }
    printf("一共有%d个空格字符\n",count);
    return 0;
}

运行结果：

isdigit——判断十进制数字

功能：判断是否为十进制数字符号， ’ 0 ‘ ~ ’ 9 ‘。

示例：


int main()
{
    char str[20] = {"1234jk567890"};
    for (int i = 0; i < 12; i++)
    {
        if (isdigit(str[i]))
        {
            printf("第%d个是字符是十进制数字符\n", i + 1);
        }
        else
        {
            printf("不是数字符\n");
        }
    }
   	return 0;
}

运行结果：

isxdigit——判断十六进制数字

功能：判断十六进制数字字符，‘ 0 ’ ~ ‘ 9 ’ 、‘ a ’ ~ ‘ f ’、‘ A ’ ~ ‘ F ’。

示例：


int main()
{
    char str[20] = {"12abjKAB7890"};
    for (int i = 0; i < 12; i++)
    {
        if (isxdigit(str[i]))
        {
            printf("第%d个数字是十六进制数字符\n", i + 1);
        }
        else
        {
            printf("不是数字符\n");
        }
    }
   	return 0;
}

运行结果：

isalnum——判断字母和数字

功能：判断是否为英文字母或者数字，‘ 0 ’ ~ ‘ 9 ’ 、‘ a ’ ~ ‘ z ’、‘ A ’ ~ ‘ Z ’

示例：

int main()
{
    char str[20] = {"12abjKAB7890_\n"};
    for (int i = 0; i < 12; i++)
    {
        if (isalpha(str[i]))
        {
            printf("第%d个字符是英文字母符或者数字符\n", i + 1);
        }
        else
        {
            printf("啥也不是\n");
        }
    }
    return 0;
}

运行结果：

ispunct——判断标点圆形符号

功能：判断是否为标点圆形符号，~ ! @ # $ % ^ & * ( ) _ + = - ` [ ] \ { } | ; ' : " , . / < > ?。

即键盘上除了数字、字母、控制符和空白符之外，所有的英文圆形标点符号。

示例：

int main()
{
    char str[] = {"https://blog.csdn.net/Elnaij?spm=1000.2115.3001.5343"};
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 53; i++)
    {
        if (ispunct(str[i]))
        {
            count++;
        }
    }
    printf("一共有%d个标点圆形符号\n",count);
    return 0;
}

运行结果：

isgraph——判断圆形字符

功能：判断是否为圆形字符。除了~~空白符~~和~~控制字符~~外，其余符号都为圆形字符。

示例：

int main()
{
    char str[] = {"https://blog.csdn.net/Elnaij?spm=1000.2115.3001.5343  <-very good!"};
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 66; i++)
    {
        if (isgraph(str[i]))
        {
            count++;
        }
        else
        {
            printf("第%d个字符%c不是圆形字符\n", i + 1, str[i]);
        }
    }
    printf("一共有%d个圆形字符\n",count);
    return 0;
}

运行结果：

isprint——判断可打印的字符

功能：判断是否为可打印字符。所有的字母、数字、空格（其他空白符可不算喔）、英文圆形标点符号都是可打印字符。

示例：

int main()
{
	char str[] = { "https://blog.csdn.net/Elnaij?spm=1000.2115.3001.5343\t\a\0\n" };
	int count = 0;
	for (int i = 0; i < 56; i++)
	{
		if (isprint(str[i]))
		{
			count++;
		}
		else
		{
			printf("第%d个字符%c不是可打印字符\n", i + 1, str[i]);
		}
	}
	printf("一共有%d个可打印字符\n", count);
	return 0;
}

运行结果：

虽然' \n '和 ' \t '不归类于可打印字符，但作为空白符的效果还是可以输出。

iscntrl——判断控制字符

功能：判断是否为控制字符。ASCII码值为0~31以及127的字符都为控制字符，其中包括了除去空格外的其他空白符。

这些空白符都叫做空白格控制字符（White-space Control Code）。

‘ \t ’不属于控制字符，但是属于空白符。

示例：

int main()
{
    char str[] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,
        12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,
        25,26,27,28,29,30,31,127,48,49,50,77,88,99 };
//赋ASCII码值
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 39; i++)
    {
        if (iscntrl(str[i]))
        {
            count++;
        }
        else
        {
            printf("第%d个字符%c不是控制字符\n", i + 1, str[i]);
        }
    }
    printf("一共有%d个控制符号\n",count);
    return 0;
}

运行结果：

字符转换函数

字符转换函数不像字符判断函数，就算传入的参数不合法也不会报错。对于转换不了的参数，他会放弃转换，返回传入参数的原值。

toupper——小写字母转大写

功能：将小写字母转换为大写，并返回转换结果。如果传入的不是小写字母，就返回传入的字符。

示例：

int main()
{
	int a = 300;
	printf("传入的值为%d\n", a);
	printf("转换结果为：%d\n",toupper(a));
	char c = 'f';
	printf("传入的值为%c\n", c);
	printf("转换结果为：%c\n", toupper(c));
	return 0;
}

运行结果：

tolower——大写字母转小写

功能：将大写字母转为小写，并返回转换结果。如果传入的不是小写字母，就返回传入的字符。

示例：

int main()
{
	int a = 300;
	printf("传入的值为：%d\n", a);
	printf("转换结果为：%d\n",tolower(a));
	char c = 'F';
	printf("传入的值为：%c\n", c);
	printf("转换结果为：%c\n", tolower(c));
	return 0;
}

运行结果：

字符串函数

字符串函数，可按照功能分为这5类：复制函数、连接函数、对比函数、查找函数和其他类型

字符串函数都包含在头文件<string.h>中，都能对字符串进行操作。

以下函数按照使用的频率的顺序来介绍，就不按分类来介绍了。

strlen——计算字符串长度

定义：size_t strlen ( const char * str );

功能：传入一个字符串，计算该字符串长度。该函数以字符串的第一个‘ \0 '之前的元素个数是作为字符串长度返回，因此，它会一直计数，直到遇到' \0 '才会停止计数。

！！注意！！

若字符串内没有' \0 '，他会继续越界访问字符串之外的内存来找' \0 '，且程序是不会报错。已知，未开辟空间内的数据为随机值，所以出现0值（即‘ \0 ’）也是随机的，导致它返回的长度也会是个随机值。这种属于危险操作，使得程序不可控。

（对于这种错误，VS编译器会报警告。）

示例：

int main()
{
	char str[] = "I am a handsome guy";
	char arr[5] = { 'a','b','c','d','e' };
	printf("字符串str的长度为：%zd\n字符串arr的长度为：%zd", strlen(str), strlen(arr));
	return 0;
}

运行结果（及错误示例——arr没有' \0 '）：

strcpy——复制字符串

定义：char * strcpy ( char * destination, const char * source );

功能：将source源字符串拷贝到destination目标串中，从源字符串头开始复制，从目标字符串头开始拷贝。（' \0 '也会拷贝进去喔！）

！！注意！！

①源字符串内必须要有 ’ \0 '。因为该函数复制停止的条件是遇到’ \0 '，如果没有，就会越界，一直复制直到找到0值（即 ' \0 '）。这属于危险操作，会使得程序不可控，同上strlen函数。

②目标字符串要有足够的空间接受源字符串的复制，多出来的字符仍然会越界赋值。同样是危险的操作。

示例：

int main()
{
	char str[] = "I am a handsome guy";
	char arr[] ="abcedf";
	printf("源字符串为：%s\n目标字符串为：%s\n", arr, str);
	strcpy(str, arr);
	printf("拷贝结果为：%s\n", str);
	return 0;
}

运行结果：

错误示例1（arr没有' \0 '）：

错误示例2（目标字符串空间不足，这种情况会引发异常，直接报错，程序停止运行）：

strcat——连接字符串

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

功能：将源字符串source连接到目标字符串末尾，连接时会覆盖掉目标字符串destination末尾的 ' \0 '。（实际上是将源字符串拷贝到目标字符串的末尾，就像两个字符串连接起来一样）

！！注意！！

①传入的两个字符串都要有' \0 '，一个让函数找到目标字符串的末尾，即连接位置；另一个让函数找到源字符串的末尾，即停止拷贝处。

②同样的，目标空间要足够大，不然会越界。

③不可以自己连接自己，不然拷贝的时候会把原来的' \0 '覆盖掉，函数找不到' \0 '，拷贝就停不下来了。

原本是这样：

连接一个字符过去变成这样：

此时字符串里已经没有了' \0 '，造成了源字符串和目标字符串都没有' \0 '的局面，程序无法停止，最终导致越界（vs会让这样的死循环停止，但是还是会产生奇怪的结果，所以还是不要这么做了）。

示例：

int main()
{
	char str[30] = "I am a ";
	char arr[] = "handsome guy";
	printf("源字符串为：%s\n目标字符串为：%s\n", arr, str);
	strcat(str, arr);
	printf("连接结果为：%s\n", str);
	return 0;
}

运行结果：

错误示例1（源字符串或者目标字符串没有' \0 '，在找字符串的末尾时导致越界）

错误示例2（str空间不足，虽然多出来的字符串是复制过去了，但是是复制在了未开辟的空间里，导致%s打印时，str数组没有' \0 '只能越界访问，最终程序崩溃）：

错误示例3（自己连接自己，函数找不到 ' \0 '，导致越界访问）：

strcmp——字符串比较

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

功能：比较两个字符串是否相同。

若相同返回 0；否则返回其他数。

该函数将两个字符串的字符一个一个来比较，直到遇到' \0 '，或者两字符不同为之。之后，返回当前两个字符的ASCII码差值（str1的字符 - str2的字符）。因此，两个相同的字符串，长度相同，' \0 '在同一位置。' \0 ' - ' \0 '结果就为0。

！！注意！！

要比较的两个字符串都要有’ \0 '，不然函数不知道什么时候停止比较，返回结果。

示例：

int main()
{
	char arr1[] = "def";
	char arr2[] = "def";
	char arr3[] = "defg";
	printf("arr1与arr2的比较结果为：%d\n", strcmp(arr1, arr2));
	printf("arr1与arr3的比较结果为：%d\n", strcmp(arr1,arr3));
	return 0;
}

运行结果：

错误示例（其中一个甚至两个字符串中都没有' \0 '，返回的结果是错误的）：

strncpy、strncat、strncmp——限制长度的比较、连接和复制

它们的功能与前三者对应。strcpy——strncpy，strcat——strncat，strcmp——strncmp。

唯一的差别是它们比前者都多了一个参数，size_t num，作用是限制操作的个数（对应的就是限制比较字符个数，限制连接时拷贝的字符个数，限制复制个数）。

它们操作停止的标准不只是依照' \0 '了，还要看操作字符个数num了。这样一来多了个限制条件，能让操作更灵活。

！！注意！！

当num的值超过了字符串的长度时，可能会导致越界访问喔（其他注意事项同前三者）！

示例：

strtok——主字符串中提取字符串

定义：char * strtok ( char * str, const char * delimiters );

示例：

int main()
{
    char str[] = "- This, a sample string.";
    char* pch;
    printf("Splitting string \"%s\" into tokens:\n", str);
    pch = strtok(str, ",-. ");
    while (pch != NULL)
    {
        printf("%s\n", pch);
        pch = strtok(NULL, ",-. ");
    }
    return 0;
}

由于这个函数的功能复杂，直接上图！

①

②

③在下一次使用时：

若传入的主字符串str不为NULL，则运行逻辑同上；

若传入的主字符串str为NULL，则上次运行创建的全局字符指针变量充当str。

运行结果：

通过多次使用strtok函数，实现将主字符串分割后提取小字符串。

最后主字符串str会变成：

！！注意！！

同样的，主字符串要有' \0 '。函数strtok找目标字符的停止条件是找到目标字符或者' \0 '，没有' \0 '可能会造成越界访问。

strsrt——模式串匹配

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

功能：在串str1里找串str2，若找到，返回串str1内的str2的起始位置。

如str1为abcde，str2为cd，则返回str1中字符c的地址。

示例：

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

int main ()
{
  char str[] ="This is a simple string";
  char * pch;
  pch = strstr (str,"simple");
  if (pch != NULL)
    strncpy (pch,"sample",6);
  puts (str);
  return 0;
}

程序中，通过strstr找到了主串里simple的位置，然后用strncpy把simple改成了sample。

运行结果：

！！注意！！

str1和str2都要有' \0 '，不然同样会在匹配时因为找不到' \0 '而停不下来，导致越界访问。

strerror——返回错误信息字符串。

定义：char * strerror ( int errnum );

功能：根据传入的错误码，返回对应的错误信息字符串。

错误码errno：每一个C程序运行时都会自行产生一个全局整型变量errno记录错误码。想要访问程序的错误码errno，就要包含头文件<errno.h>。

每一个错误码对应一条错误信息字符串，而这些字符串，在内存中都有地址。

（PS：在vs2022上，错误码的范围是0~42，若传入其他数字，会输出Unknown error，即未知的错误）

示例：

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

int main()
{
    char* str = NULL;
    for (int i = 0; i < 21; i++)
    {
        str = strerror(i);
        printf("错误码：%d—%s\n", i, str);
    }
    return 0;
}

该程序将错误码为0~20的错误信息都进行打印。

运行结果：

由图可知，程序没有出错，则错误码为0。

效果类似perror，不过perror可以自行获取错误码并自行打印错误信息，没有返回值。

memcpy——内存复制

定义：void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

功能：将source中num个字节的内存数据复制到destination中。memcpy可以满足字符串复制strncpy的功能，也可以满足对其他类型数组之间的复制。

示例：

int main()
{
    char str[] = "abcedfg";
    char arr[] = "12345";
    memcpy(str, arr, 6);
    printf(str);
    return 0;
}

运行结果：

运行memcpy后，str在内存中：

！！注意！！

①目标内存和源内存的大小都要 >= 复制字节数num，否则会越界。

②复制什么时候结束，只看复制的字节数达到num了没有，不关注' \0 '。

③复制时，目标空间和源空间不可以重叠，不然会产生奇怪的结果（这一点产生的问题在VS的编译环境上被规避了，让其功能与memmove变得一模一样，即使重叠也不会有事，其他编译器不确定）。

memmove——内存挪移

这里不过多介绍，功能和定义都与memcpy相同，但是memmove在任何编译环境下都可以对重叠内存空间进行复制。

memset——设置内存

定义：void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );

功能：将目标内存空间ptr中的前num个字节的值按value进行设置。

示例：

int main()
{
    char str[] = { 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };
    memset(str, '6', 10);
    printf(str);
    return 0;
}

程序把字符全为' \0 '的字符串str中前10个字符设置为字符6，并输出。

运行结果：

！！注意！！

①设置内存的字节数num要 <= 目标空间的大小，不然会发生越界。

②该函数设置值得空间单位为1byte，但value为int类型，因此传入函数后会被截断，只要一个字节的数据，实际上设置的值大小范围为0x00~0xFF。

memcmp——以字节为单位比较数据

定义：int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );

功能：从ptr1和ptr2开始，以字节byte为单位比较num个字节byte内存中的数据。

示例：

int main()
{
    int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
    int arr2[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
    int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,9 };
    printf("arr1和arr2比较前6个数字的结果为：%d\n", memcmp(arr1, arr2, sizeof(int) * 6));
    printf("arr1和arr3比较前10个数字的结果为：%d\n", memcmp(arr1, arr3, sizeof(int) * 10));
    return 0;
}

运行结果：