C语言——字符函数与字符串函数

正文开始：在编程过程中，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。

1. 字符分类函数

C语⾔中有⼀系列的函数是专门做字符分类的，也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。

这些函数的使⽤都需要包含⼀个头⽂件是 ctype.h

这些函数的使用方法⾮常类似，我们就讲解⼀个函数的事情，其他的⾮常类似：

 int islower ( int c );
//返回int类型
//判断c是否为小写字母
//为真则返回非0整数

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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<ctype.h>


int main() {
	char arr[] = "abdGysHJs";
	char c;
	int i = 0;
	while (arr[i]) {
		c = arr[i];
		if (islower(c))//判断是否为小写字母，为真则执行if语句
		{
			c -= 32;
			arr[i] = c;
		}
		i++;
	}
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

2.字符转换函数

C语言提供了2个字符转换函数：

int tolower ( int c ); //将参数传进去的大写字母转小写

int toupper ( int c ); //将参数传进去的小写字母转大写

对于上面的函数，我们是利用大小写的ASCII码值差32，有了转换函数，我们就可以直接使用tolower转换。

试试看吧

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<ctype.h>


int main() {
	char arr[] = "abdGysHJs";
	char c;
	int i = 0;
	while (arr[i]) {
		c = arr[i];
		if (islower(c))//判断是否为小写字母，为真则执行if语句
		{
			/*c -= 32;
			arr[i] = c;*/

			c = toupper(c);
			arr[i] = c;
		}
		i++;
	}
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

3. strlen的使用和模拟实现

size_t strlen（const char* str）；

注意：

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' )。
字符串以“\0”为结束标志
参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束
注意函数的返回值（size_t），是无符号的
strlen函数需要包含头文件 <string.h>
学会strlen的模拟实现

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


int main()
{
	char arr1[] = "abc";
	char arr2[] = "abcdef";
	if (strlen(arr1) > strlen(arr2)) {
		printf("arr1>arr2");
	}
	else {
		printf("arr1<arr2");
	}
	return 0;
}

strlen的函数实现

方法1：

#include<stdio.h>
//计数器方式
int str_char(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(str);
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}


int main() {
	char arr1[] = "abc";
	int ret = str_char(arr1);
	printf("arr1的长度%d",ret);
	return 0;
}

方法2：

//不能创建临时变量计数器
int str_char(const char* str) {
		assert(str);
		if (*str == '\0')//判断是否为空
			return 0;
		else
			return 1 + str_char(str + 1);//这里运用了递归的思想，每次数组+1到函数里	
}

int main() {
	char arr1[] = "abc";
	int ret = str_char(arr1);
	printf("arr1的长度%d",ret);
	return 0;
}

方法3：

C语言详解指针-CSDN博客https://blog.csdn.net/Asuku_/article/details/137690083之前学习的(数组-数组),在这里也可以发挥其作用

//指针-指针的⽅式
int str_char(char* s)
{
    assert(s);//这里的使用需要包含头文件<assert.h>,断言s是否为NULL
    char* p = s;
    while ((*p != '\0'))
        p++;
    return p - s;

}

int main() {
    char arr1[] = "abc";
    int ret = str_char(arr1);
    printf("arr1的长度%d",ret);
    return 0;
}

4. strcpy 的使用和模拟实现

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

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。
学会模拟实现。

strcpy的模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>

char* my_strcpy(char*dest,const char*src)
{
	assert(dest!=NULL);
	assert(src!=NULL);
	int sz = src[5] - src[0];
	for (int i = 0; i < sz;i++) {
		*dest = *src;
		dest++;
		src++;
	}
	return dest;
 }

int main()
{
	char arr1[5];
	char arr2[5] = "abcde";

	my_strcpy(arr1, arr2);

	return 0;
}

5. strcat 的使用和模拟实现

源字符串必须以 '\0' 结束。

目标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪里开始。

目标空间必须有⾜够的大，能容纳下源字符串的内容。

目标空间必须可修改。

字符串自己给自己追加，如何？

strcat模拟实现

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
 {
     char* ret = dest;
     assert(dest != NULL);
     assert(src != NULL);
     while (*dest)
   {
	dest++;         //找到dest的‘\0’
   }
     while ((*dest++ = *src++))
   {
	   ;
   }
   return ret;
}

6. strcmp 的使用

第⼀个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字

第⼀个字符串等于第二个字符串，则返回0

第⼀个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

那么如何判断两个字符串？⽐较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。

strcmp函数的模拟实现：

strcmp模拟实现

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	int ret = 0;
	assert(src != NULL);
	assert(dest != NULL);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
			return 0;
		str1++;         //统计数组长度
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}

7. strncpy 函数的使用

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

对比strcpy函数，strncpy则多了size_t num；

拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
如果源字符串的长度小num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后面追加，直到num个；

8. strncat 函数的使用

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

将source指向字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾，再追加一个 \0 字 符。
如果source 指向的字符串的长度小于num的时候，只会将字符串中到 \0 的内容追加到destination指向的字符串末尾。

/* strncat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str1[20];
	char str2[20];
	strcpy(str1, "To be ");
	strcpy(str2, "or not to be");
	strncat(str1, str2, 6);
	printf("%s\n", str1);
	return 0;
}

输出结果： To be or not

9. strncmp函数的使用

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

比较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续往后比较，最多比较num个字⺟，如果提前发现不⼀ 样，就提前结束，大的字符所在的字符串大于另外⼀个。如果num个字符都相等，就是相等返回0.

10. strstr 的使用

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

函数返回字符串str2在字符串str1中第一次出现的位置

字符串的比较匹配不包含 \0 字符，以 \0 作为结束标志

/* strstr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "This is a simple\0 string";
	char* pch;                  
	pch = strstr(str, "simple");//存放simple以后的字符串，到\0停止
	printf("%s\n", pch);
	return 0;
}

11. strtok 函数的使用

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

sep参数指向一个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
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。
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贝的内容并且可修改。）
strtok函数的第⼀个参数不为 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。
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。
如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

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

int main()
{
	char arr[] = "192.168.6.111";
	char* sep = ".";
    char* str = NULL;
	for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
		{         //在arr数组中找到 '.',返回 （ char* ）该位置的指针
		          //    如果strtok函数第一个为NULL，则从该位置继续往后找
		printf("%s\n", str);
		}
	 return 0;
}

12. strerror 函数的使用

char * strerror ( int errnum );

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。

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


int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++) {
		printf("%s\n", strerror(i));
	}
	return 0;
}

下面就对应了各个错误：可以尝试尝试

No error
Operation not permitted
No such file or directory
No such process
Interrupted function call
Input/output error
No such device or address
Arg list too long
Exec format error
Bad file descriptor
No child processes

perror函数的使用

也可以了解⼀下perror函数，perror 函数相当于⼀次将上述代码中的第9行完成了，直接将错误信息打 印出来。perror函数打印完参数部分的字符串后，再打印一个冒号和一个空格，再打印错误信息 。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
 {
	 FILE * pFile;
	 pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	 if (pFile == NULL)
	 perror("Error opening file unexist.ent");
	 return 0;
}