C语言进阶——3字符函数和内存函数介绍(1)

1. 求字符串长度
   strlen
2. 长度不受限制的字符串函数
   strcpy
   strcat
   strcmp
3. 长度受限制的字符串函数介绍
   strncpy
   strncat
   strncmp

1 stelen

size_t strlen ( const char * str );

• 字符串已经 ‘\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’ )。
• 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

1.1 库函数strlen模拟实现

1.递归实现

//递归
int my_strlen1(const char* str)
{
	assert(str != NULL);
	if (*str != '\0')
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	else
		return 0;
}

指针-指针方式实现

int my_strlen2(const char* str)
{
	const char* start = str;
	assert(str != NULL);
	while (*str)
	{
		str++;
	}
	return str - start;
}

普通实现

#include <stdio.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	assert(str != NULL);
	int count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

//strlen 是求字符串长度的，求出的长度是不可能为负数的
//所以返回类型设置为size_t 也是合情合理的
typedef unsigned int size_t;

size_t strlen(const char* string);

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);

	return 0;
}

2 strcpy

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。
• 目标空间必须可变。

2.1 库函数strcpy模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* sour)
{
	assert(dest && sour);
	char* ret = dest;
	while (*dest++ = *sour++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	char arr[20] = " ";
	char test[] = "cbdfghj";
	 my_strcpy(arr,test);
	printf("%s\n", arr);

	return 0;
}

3 strcat

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

• 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
• 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。
• strcat不能给自己追加。\0会被覆盖，导致字符串找不到\0，使代码死循环

3.1 strcat库函数模拟实现

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

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	//首先找到目标空间的'\0'
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	//然后追加，就是strcpy思路一样，会把‘\0’拷贝过去
		//注意这里追加就会把目标字符串的结尾‘\0’直接覆盖，
	// 所以不能自己给自己追加，这样就没有'\0'了
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	char arr[20] = "dfef ";
	char test[] = "cbdfghj";
	int ret = my_strcat(arr,test);

	printf("%s\n", arr);

	return 0;
}

4 strcmp

int 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
  vs2022中是大于返回1 ，小于返回-1，相等返回0

4.1 strcmp库函数模拟实现

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


int my_strcmp(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;*/
	return *str1 - *str2;
}


int main()
{
	char arr[20] = "dfef ";
	char test[] = "cbdfghj";
	int ret = my_strcmp(arr,test);


	printf("%d\n", ret);


	return 0;
}

上面的：strcpy/strcat/strcmp都是长度不受限制的字符串函数，操作不当就容易越界，使得栈崩溃
C语言就又有了以下的长度受限制的字符串函数：strncpy/strncat/strncmp
在上面不受限的函数中添加了一个参数，指明要操作的长度

5 strncpy

char * strncpy ( char * destination, const char * source, 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

5.1 模拟实现strncpy

#include<assert.h>
char* my_strncpy(char* destination, const char* source, size_t num)
{
    assert(destination && source);
    char* statr = destination;//记录起始位置
    while (num && (*destination++ = *source++))//搬运数据
    {
        num--;
    }
    if (num)//当num大于source长度时候，补充"\0"
    {
        while (--num)
        {
            *destination++ = '\0';
        }
    }
    return statr;
}


int main()
{
    char arr1[] = "abcdefghi";
    char arr2[] = "bit";
    my_strncpy(arr1, arr2, 6);
    printf("%s\n", arr1);
    return 0;
}

6 strncat

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

• 将源的前 number 个字符复制到目标。如果在复制 num 个字符之前找到源 C 字符串的末尾（由 null 字符表示），则目标将填充零，直到写入总数 num 个字符为止。
• 如果 source 长于 num，则不会在 destination 的末尾隐式附加 null 字符。因此，在这种情况下， destination 不应被视为以 null 结尾的 C 字符串（因此读取它会溢出）。
• destination 和 source 不应重叠

6.1 模拟实现strncat

#include<assert.h>
char* my_strncat(char* destination, const char* source, size_t num)
{
    assert(destination && source);
    char* start = destination;
    while (*destination != '\0') {
        destination++;
    }

    // 将源字符串的前n个字符追加到目标字符串后面
    while (num && (*destination++ = *source++) != '\0') {
        num--;
    }

    // 在新字符串的末尾添加空字符
    *destination = '\0';


    return start;
}


int main()
{
    char arr1[20] = "I LOVE YOU ";
    my_strncat(arr1, "SORRY", 3);
    // 经过函数My_strncat后，arr1里应该是字符串"I LOVE YOU SOR"
    printf("arr1: %s\n", arr1);
    return 0;
}

7 strncmp

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

• 比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。