C语言字符函数和字符串函数及内存函数详解（干货小知识：常用函数的模拟实现）(1)-优快云博客

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int tolower(int c);//将参数传进去的大写字母转成小写
int toupper(int c);//将参数传进去的小写字母转成大写


还是拿大写字母转小写字母举例，上述代码是使用+32实现的结果，现如今有了转换函数，就可以直接使用`toupper`函数实现。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
int i = 0;
char str[] = “HELLO WORLD.\n”;
char c;
while (str[i])
{
c = str[i];
if (isupper©)
{
c = tolower©;
}
putchar©;
i++;
}
}


## 2.字符串函数


### 2.1 strlen函数


函数原型：

size_t strlen(const char * str);


* 字符串以`'\0'`作为结束标志，strlen函数返回的是当前字符串中`'\0'`之前出现的字符个数(`'\0'`不记录个数中)。
* 参数指向的字符串必须要以`'\0'`结束。
* 注意函数的返回值是size\_t,它是无符号的。（牢记）
* strlen的使用需要包含头文件`<string.h>`
* 掌握strlen函数的模拟实现


#### 2.1.1 strlen函数的使用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char* s1 = “hello world”;
const char* s2 = “hello”;
if (strlen(s2) - strlen(s1) > 0)
{
printf(“s2 > s1\n”);
}
else
{
printf(“s1 > s2\n”);
}
return 0;
}


运行结果：![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f71c19e06bb04250bf9fe64f757edd93.png)  
 分析：为什么s2会大于s1？其实在前面已经说过了，strlen返回值类型是size\_t，是无符号整型,两个无符号整型相减得出来的值如果是负数会进行变量提升为正数，所以上述运行结果会出现：3-6=3的情况。


#### 2.1.2 strlen函数的模拟实现


现在我们可以模拟实现strlen函数：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//方式一：指针 - 指针方式实现
int MyStrlen1(const char* str)
{
assert(str);
char* p = str;
while (*p != ‘\0’)
{
p++;
}
return p - str;
}

//方式二：计数器的方式实现
int MyStrlen2(const char* str)
{
int count = 0;
while (*str != ‘\0’)
{
count++;
str++;
}
return count;
}

//方式三：函数调用方式（不创建临时变量的计数器方式）
int MyStrlen(const char* str)
{
assert(str);
if (*str == ‘\0’)
return 0;
else
return 1 + MyStrlen(str + 1);
}

int main()
{
char arr[] = “hello world”;
int ret = MyStrlen(arr);
printf(“ret = %d\n”, ret);

return 0;

}


### 2.2 strcpy函数


函数原型：

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


* 源字符必须以`'\0'`结束。
* 会把源字符串中的`'\0'`拷贝到目标空间。
* 目标空间的容量要足够大，确保能把源字符串都存放进去。
* 目标空间必须可以修改。
* 掌握模拟实现


#### 2.2.1 strcpy函数的使用


举例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char str1[] = “hello abc”;//源字符串
char str2[20] = { 0 };//拷贝到的目标空间
char* ret = strcpy(str2, str1);
printf(“%s\n”, ret);

return 0;

}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/3b29ecddc9dc450b9ff1558a0fbff69f.png)


#### 2.2.2 strcpy函数的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* MyStrcpy(char* dest, const char* src)
{
assert(src && dest);
char* ret = dest;
while (*src != ‘\0’)
{
*dest = *src;
dest++;
src++;
}
return ret;
}

int main()
{
char arr1[] = “abcdef”;
char arr2[20] = { 0 };
char* ret = MyStrcpy(arr2, arr1);
printf(“%s\n”, ret);
return 0;
}


### 2.3 strcat函数


函数原型：

char * strcat(char* destination,char source);


* 源字符串必须以`'\0'`结束。
* 目标字符串中也要有`'\0'`，否则我们不知道从哪开始追加。
* 目标空间容量要足够大，能够存放源字符串的内存。
* 目标空间必须可以修改。
* 字符串是否可以字节给自己追加？


#### 2.3.1 strcat函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = " hello abcdef";
char arr2[20] = “world”;
char* ret = strcat(arr2, arr1);
printf(“%s\n”, ret);
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/2928868c597f4c1b9175f92266fe82cd.png)


#### 2.3.2 strcat函数的模拟实现


例如；

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
char* MyStrcat(char* dest, const char* src)
{
assert(dest && src);
char* ret = dest;
while (*dest != ‘\0’)
{
dest++;
}
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret;
}

int main()
{
char arr1[] = " hello abcdef";
char arr2[20] = “world”;
char* ret = MyStrcat(arr2, arr1);
printf(“%s\n”, ret);
return 0;
}


### 2.4 strcmp函数


函数原型：

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


* 标准规定：
	+ 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字；
	+ 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字；
	+ 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0；
	+ 字符串的大小如何比较的？比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。


#### 2.4.1 strcmp函数的使用


举例：

#include <stdio.h>
int main()
{
char arr1[] = “abcd”;
char arr2[] = “abcg”;
int ret = strcmp(arr1, arr2);
printf(“ret = %d\n”, ret);
return 0;
}


运行结果：![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/44f46b24e53340e8a58f62fe7df59029.png)


#### 2.4.2 strcmp函数的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int MyStrcmp(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1 && str2);
while (*str1 == *str2)
{
if (*str1 == ‘\0’)
return 0;
str1++;
str2++;
}
if (*str1 > *str2)
{
return 1;
}
else
{
return -1;
}
}

int main()
{
char arr1[] = “abcg”;
char arr2[] = “abcd”;
int ret = MyStrcmp(arr1, arr2);
printf(“ret = %d\n”, ret);
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/eb662cb9556c422dbebc33b01c4fb68e.png)



> 
> `strcpy`、`strcat` 、`strcmp` 函数称为长度不受限的字符串函数（不安全）.  
>  `strncpy`、`strncat`、`strncmp`函数称为长度受限制字符串函数（相对安全）.
> 
> 
> 


接下来我们学习长度受限制的字符串函数.


### 2.5 strncpy函数


函数原型：

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


* 从源字符串 拷贝num个 字符到目标空间。
* 如果源字符串的长度小于num,则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加’\0’，直到num个。


#### 2.5.1 strncpy函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = “abcdefg”;
char arr2[20] = { 0 };
char* ret = strncpy(arr2, arr1, 5);
printf(“%s\n”, ret);
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e8d9e54a05bc441ba92db690634387f2.png)


### 2.6 strncat函数


函数原型：

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


* 将source指向的字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾，在追加一个`'\0'`字符。
* 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完字符串之后，在目标的后面追加0,直到num个。


#### 2.6.1 strncat函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = “abcdefg”;
char arr2[20] = “hello “;
char* ret = strncat(arr2, arr1, 3);
printf(”%s\n”, ret);
return 0;
}


运行结果：![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/9cd5dea96db9455ebbc62d0249cb8f54.png)


### 2.7 strncmp函数


函数原型：

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


* 比较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续向后比较，最多比较num个字符，如果提前比较出来，就提前结束。
* 比较结果
	+ str1 > str2，返回大于0的数
	+ str1 < str2，返回小于0的数
	+ str1 == str2，返回0


#### 2.7.1 strncmp函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = “abcd”;
char arr2[20] = "abbe ";
int ret = strncmp(arr1, arr2, 3);
printf(“ret = %d\n”, ret);
return 0;
}


运行结果：![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/56ba48a02c194efdaf8b8c8a6bc78241.png)


### 2.8 strstr函数


函数原型：

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。


#### 2.8.1 strstr函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = “I have an pear and it was very sweet”;
char* ret;
ret = strstr(arr1, “pear”);
printf(“%s\n”, ret);
printf(“------------\n”);
//查找并替换
strncpy(ret, “peach”, 5);//这里的5是指拷贝的字符个数
printf(“%s\n”, arr1);
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/293fe95c06ea49c081089032742c29ef.png)


#### 2.8.2 strstr函数的模拟实现


**分析函数：**  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0e147e7686364dc29ee499fb09a68d6f.png)


实现：

#include <stdio.h>
char* MyStrstr(const char* str1, const char* str2)
{
const char* s1 = NULL;
const char* s2 = NULL;
const char* cur = str1;
if (*str2 == NULL)
return str1;
while (*cur)
{
s1 = cur;
s2 = (char*)str2;
while (*s1 != ‘\0’ && *s2 != ‘\0’ && *s1 == *s2)
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == ‘\0’)
{
return (char*)cur;
}
cur++;
}
return NULL;
}

int main()
{
char arr1[] = “abcdabbbdg”;
char arr2[] = “bd”;
char* ret = MyStrstr(arr1, arr2);
if (ret == NULL)
printf(“找不到\n”);
else
printf(“%s\n”,ret);
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/c98a6c54928d4e8ca308adec8db09025.png)


### 2.9 strtok函数


函数原型：

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


* `sep`参数指向第一个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
* 第一个参数指定一定字符串，它包含了0个或多个由`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。（注意：`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，并且可以修改）。
* `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。
* `stroke`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。
* 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改的标记，则返回`NULL`指针。


#### 2.9.1 strtok函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = “abcdefg@qq.com”;
char arr2[] = “@.”;
char tmp[20] ={0};
strcpy(tmp,arr1);
char* ret = NULL;
//非常巧妙的写法
for (ret = strtok(tmp, arr2); ret != NULL ; ret = strtok(NULL, arr2))
{
printf(“%s\n”, ret);
}

//char\* s1 = strtok(arr1, arr2);
//char\* s2 = strtok(NULL, arr2);
//char\* s3 = strtok(NULL, arr2);
//printf("%s\n", s1);
//printf("%s\n", s2);
//printf("%s\n", s3);
return 0;

}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/42c6de4c1e8a48b9896035578d4ed5bb.png)  
 这里ret = strtok(tmp,arr2);只会执行一次，如果后面还有字符串就把一个参数改成NULL，再进行分割.


### 2.10 strerror函数


函数原型：

char * strerror(int errnum);


* strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息地址返回来。
* 不同的系统和C语言标准库的的实现中都规定了一些错误码，一把是放在errno.h这个头文件中说明的，C语言程序启动的时候会使用一个全局变量error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。
* 当我们使用标准库中的函数时发生了某种错误，就会将对应的错误码，存放在errno中，但只给我们一个错误码我们并不知道是啥意思，所以每个错误码都有对应的错误信息。strerror函数可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回。


#### 2.10.1 strerror函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf(“%d : %s\n”,i, strerror(i));
}
return 0;
}


运行结果（Windows 11+VS2022环境下输出）：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/97dd94b61a9c443a88a466b3280fff71.png)  
 例如：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen(“test.txt”, “r”);
if (pf == NULL)
{
printf(“current error message:%s\n”, strerror(errno));
}
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/1fb037979d7f40cd98633b50b8fd3b1b.png)


perror函数：可以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，还会再打印一个冒号和一个空格，然后再打印错误信息。  
 例如：

#include <stdio.h>

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ude <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen(“test.txt”, “r”);
if (pf == NULL)
{
printf(“current error message:%s\n”, strerror(errno));
}
return 0;
}


运行结果：  
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/1fb037979d7f40cd98633b50b8fd3b1b.png)


perror函数：可以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，还会再打印一个冒号和一个空格，然后再打印错误信息。  
 例如：

#include <stdio.h>

[外链图片转存中…(img-fTZBoEHB-1715669641682)]
[外链图片转存中…(img-ZLbMzS52-1715669641683)]
[外链图片转存中…(img-l9nDKFLj-1715669641683)]

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