字符串函数的实现

1.常见字符串函数介绍

1.1 strlen

size_t strlen ( const char * str )
作用：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' )
注意： 1.传入的字符串必须以'\0'结尾否则会出现随机值。
       2.函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）

我们来看这样一段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf("str2>str1\n");
	}
	else
	{
		printf("srt1>str2\n");
	}
	return 0;
}

如果我们忽略了strlen的返回类型很容易认为strlen(str2) - strlen(str1)<0
输出srt1>str2，但是strlen返回类型是size_t是一个无符号整型，两个无符号整
型相减结果还是无符号的所以结果永远大于0，输出str2>str1。

1.2 strcpy

char* strcpy(char * destination, const char * source )
作用：将第二个参数指向的字符串复制到第一个参数指向的字符串中。
注意：目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串，并且目标空间必须可变。

1.3 strcat

char * strcat ( char * destination, const char * source )
作用：将第二个参数指向的字符串追加到第一个参数指向的字符串后边。
注意：1.源字符串必须以 '\0' 结束。
	  2.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串，并且目标空间必须可变。
	  3.strcat函数不能做到自己给自己追加，因为一个字符数组只有一个空间，
	  你要在一个空间进行自己的字符串追加，找到’\0’后，将’a’赋给’\0’,那此
	  字符串就没有了字符串结束的标志了代码会进入死循环。

1.4 strcap

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 )
作用：比较两个字符串是否相等。
标准规定：
	1.第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字。
	2.第一个字符串等于第二个字符串，则返回0。
	3.第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字。
在vs环境下返回的是1，0，-1。

1.5 strstr

char * strstr ( const char *str1, const char * str2)
作用：查找一个字符串中是否包含另一个字符串。

代码演示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
  char str[] ="This is a simple string";
  char * pch;
  pch = strstr (str,"simple");
  printf("%s\n",pch);
  return 0;
}

1.6 strtok

char * strtok ( char * str, const char * sep )
作用：sep参数是个字符串，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。

代码演示：

#include <stdio.h>
int main()
{
   char *p = "192.0.0.1@localhost";
 const char* sep = ".@";
 char arr[30];
 char *str = NULL;
 strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容
 for(str=strtok(arr, sep); str != NULL; str=strtok(NULL, sep))
 {
 printf("%s\n", str);
 }
}

1.7 strerror

char * strerror ( int errnum )
作用：将错误码转换成对应的错误信息。

代码演示：`

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//必须包含的头文件
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
		printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));
	//errno: Last error number
	return 0;
}

1.8 字符分类函数

函数	如果他的参数符合下列条件就返回真
iscntrl	任何控制字符
isspace	空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行’\n’，回车‘\r’，制表符’\t’或者垂直制表符’\v’
isdigit	十进制数字 0~9
isxdigit	十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母af，大写字母AF
islower	小写字母a~z
isupper	大写字母A~Z
isalpha	字母az或AZ
isalnum	字母或者数字，a~z, A~Z, 0~9
ispunct	标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）
isgraph	任何图形字符
isprint	任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

1.9 memcpy

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num )
作用：从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
注意：1.这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
	  2.如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

代码演示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct {
  char name[40];
  int age;
} person, person_copy;
int main ()
{
  char myname[] = "Pierre de Fermat";
  /* using memcpy to copy string: */
  memcpy ( person.name, myname, strlen(myname)+1 );
  person.age = 46;
  /* using memcpy to copy structure: */
  memcpy ( &person_copy, &person, sizeof(person) );
  printf ("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age );
  return 0;
}

1.10 memmove

作用：和memcpy相似并且解决了memcpy目标空间和起始空间不能重叠的问题。

代码演示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
  char str[] = "memmove can be very useful......";
  memmove (str+20,str+15,11);
  puts (str);
  return 0;
}

1.11 memcpy

int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num )
作用：比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节，返回值和strcmp相同。

代码演示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
  char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
  char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";
  int n;
  n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );
  if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
  else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
  else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2);
  return 0;
}

2. 库函数的模拟实现

2.1 模拟实现strlen

模拟strlen有以下三种方式：
方式一：

//计数器方式
int my_strlen(const char * str)
{
 int count = 0;
 while(*str)
 {
 count++;
 str++;
 }
 return count;
}

方式二：

//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
 if(*str == '\0')
 return 0;
 else
 return 1+my_strlen(str+1);
}

方式三：

//指针-指针的方式
int my_strlen(char *s)
{
       char *p = s;
       while(*p != ‘\0’ )
              p++;
       return p-s;
}

2.2 模拟实现strcpy

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);

	while ((*dest++ = *src++))
	{
		;
	}
	return ret;
}

2.3 模拟实现strcat

char *my_strcat(char *dest, const char*src)
{
 char *ret = dest;
 assert(dest != NULL);
 assert(src != NULL);
 while(*dest)
 {
 dest++;
 }
 while((*dest++ = *src++))
 {
 ;
 }
 return ret;
}

2.4 模拟实现strstr

字符串查找最常用的是KMP算法，由于这个涉及到数据结构所以我们先使用暴力匹配等后期在使用KMP实现。

char* my_strstr(const char* arr1, const char* arr2) {
	assert(arr1 && arr2);
	if (*arr2 == '\0') {
		return arr1;
	}
	char* s1 = NULL;
	char* s2 = NULL;
	char* cp = arr1;
	while (*cp) {
		s1 = cp;
		s2 = arr2;
		while (*s1 == *s2&&*arr1!='\0'&&*arr2!='\0') {
			s1++;
			s2++;
			
		}
		if (*s2 == '\0') {
			return cp;
		}
		cp++;
	}
	return NULL;
}

2.5 模拟实现strcmp

int my_strcmp(const char* arr1, const char* arr2) {
	assert(arr1 && arr2);
	while (*arr1 == *arr2) {
		arr1++;
		arr2++;
		if (*arr1 == '\0') {
			return 0;
		}
	}
	if (*arr1 > *arr2) {
		return 1;
	}
	else {
		return -1;
	}
}

2.6 模拟实现memcpy

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t count) {
	assert(dest && src);
	void* ret = src;
	while (count--) {
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

2.7 模拟实现memmove

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count) {
	assert(dest && src);
	void* ret = src;
	if (dest < src) {
		while (count--) {
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else {
		while (count--) {
			*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
		}
	}
	return ret;
}