字符串和内存函数！！

于 2024-04-24 19:13:40 发布
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分类专栏： C语言 文章标签： c语言
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一、求字符串长度

1.1strlen函数介绍

size_t  strlen (const char *str);
  (1)字符串以 '\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' )。
(2）参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。
(3)注意函数的返回值为size_t，是无符号的
 (4)头文件是#include<string.h>

1.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	 char str1[] = "abcdef";
     char str2[] = "bbb";
	 char str3[] = "abcde";
	 char str4[] = {'a','b','c','d','e'};
	 printf("%d\n", strlen(str3));
	 printf("%d\n", strlen(str4));
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf("str2>str1\n");
	}
	else
	{
		printf("srt1>str2\n");
	}
	return 0;
}

问题一：为什么明明str3和str4都存放了五个字符，strlen(str4)计算出来是21呢？

              str3 是字符串，字符串的结束标志是 \0,所以 strlen 计算的是 \0之前出现的字符个                  数, 所以是5。而str4是字符，里面没有存放'\0', 所以 strlen 计算的时候会一直往下                  计算直到遇到 \0 才会停下，是个随机值。

问题二：明明str1和str2都是字符串，而且str1存放的字符比str2多，为什么会打印str2>str1?

               因为strlen返回值为size_t，是无符号的，负数也会当成无符号数处理，所以计算出                 来的值一定是大于0的，所以打印str2>str1

1.3 模拟实现strlen函数

（1）计数器法

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int my_strlen(char* str)
{
	int count = 0;
	while (*str != 0)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char str[] = "abcdefg";
	int ret = my_strlen(str);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

（2）递归法

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int my_strlen(char* str)
{
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen(str + 1);
}
int main()
{
	char str[] = "abcdefg";
	int ret = my_strlen(str);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

（3）指针-指针

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int my_strlen(char* str)
{
	char* start = str;
	while (*str != '\0')
	{
		str++;
	}
	return (str - start);
}
int main()
{
	char str[] = "abcdefg";
	int ret = my_strlen(str);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

二、长度不受限制的字符串函数

（长度不受限制的字符串函数和字符串长度没有关系，只关心 是否有‘\0’）

1 strcpy

1.1 strcpy函数介绍

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

(1)源字符串必须以 '\0' 结束。
(2)会将源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间。
(3)目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
(4)目标空间必须可变。

1.2 示例

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

1.3模拟strcpy函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[20] = "**********";
    my_strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s", arr2);
	return 0;
}

2 strcat

2.1strcat函数介绍

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

（1）源字符串必须以 '\0' 结束。
（2）目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
（2）目标空间必须可修改。

2.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
}

2.3模拟strcat函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[] = "world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
}

那么字符串能不能自己给自己追加呢？让我们来研究下

由图可知‘\0’被改变成了h！没有'\0'程序会变成死循环，会崩溃！所以字符串不能自己给自己追加。

3 strcmp

3.1 strcmp函数介绍

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

strcmp比较的是对应位置上字符的大小（ASCII码值的大小）而非长度
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

3.2 示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	char arr1[] = "acdef";
	char arr2[] = "bcdef";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

3.3模拟strcmp函数


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char 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;
}
int main()
{
	char arr1[] = "aaaac";
	char arr2[] = "acdef";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

三、长度受限制的字符串函数

4 strncpy

4.1 strncpy函数介绍

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

4.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[15] = "hello world";
	char arr2[] = "***";
    strncpy(arr1, arr2,3);
	printf("%s", arr1);
	return 0;

5 strncat

5.1 strncat函数介绍

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

strncat 和 strncpy 的使用非常相似，strncat是追加num个字符从源字符串到目标空间，追加完成后会自己添加’\0‘。

strncat 支持自己追加自己！

5.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{

	char arr1[20] = "who";
	char arr2[] = "??";
	strncat(arr1, arr2, 2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

6 strncmp

6.1 strncmp函数介绍

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个字节全部比完。

6.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{

	char arr1[20] = "wwo";
	char arr2[] = "whoo";
	strncmp(arr1, arr2, 3);
	printf("%d\n", strncmp(arr1, arr2, 3));
	return 0;
}

四、字符串查找

1 strstr

1.1 strstr函数介绍

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

strstr 是字符串查找函数，在一个字符串中查找另外一个字符串是否存在。

如果存在，则返回子串第一次出现的位置；不存在，则返回NULL。

若找到了该子串，会从找到的地方开始输出。

1.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
		char arr1[] = "abbbcdefg";
		char arr2[] = "cdef";
		char* ret = strstr(arr1, arr2);
		if (ret == NULL)
		{
			printf("不存在\n");
		}
		else
		{
			printf("%s\n", p);
		}
		return 0;
}

1.3模拟strstr函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char* my_strstr(char* str1, char* str2)
{
	char* cp = str1;
	char* s1 = cp;
	char* s2 = str2;
	while (*cp)
	{
		s1 = cp;
		s2 = str2;
		while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return cp;
		cp++;
	}

	return NULL;
}
int main()
{
		char arr1[] = "abbbcdef";
		char arr2[] = "bbc";
		char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
		if (ret != NULL)
		{
			printf("%s", ret);
		}
		else
		{
			printf("找不到\n");
		}
		return 0;
}

2  strtok

2.1strtok函数介绍

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

(1)sep 参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
(2)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。
(3)trtok 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。）
(4)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。
(5)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。
(6)如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针

2.2示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	char arr[] = "wo.kuai.bu.xing.le@qq.com";
	char buf[100] = { 0 };
	strcpy(buf, arr);
	const char* sep = ".@";
	char* str = NULL;
	for (str = strtok(buf, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", str);
	}
	return 0;
}

五、错误信息报告

1. strerror

1. 1 strerror函数介绍

char * strerror ( int errnum );

1.2示例

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

int main()
{
	printf("%s\n", strerror(0));
	printf("%s\n", strerror(1));

	return 0;
}

六、字符分类函数

必须包含头文件 #include <ctype.h>

七、字符转换函数

int tolower ( int c );//tolower 函数返回其参数对应的小写形式
int toupper ( int c );//toupper 函数返回其参数对应的大写形式

（1）转换函数把字母大写转换成字母小写；或者把字母小写转换成字母大写。
（2）如果函数的参数并不是处于适当大小写状态的字符（即 toupper 的参数不是小写字母或者 tolower 的参数不是大写字母），函数将不修改参数直接返回。

八、内存操作函数

1. memcpy

1.1 memcpy函数介绍

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

（1）函数 memcpy 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。
（2）这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
（3）如果 source 和 destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

1.2 示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 40);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

1.3 实现memcpy函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void *my_memcpy(void* dest,const void* src,size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	my_memcpy(arr2, arr1, 40);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

这里为什么强制转换成char*类型呢？因为char能一个字节一个字节的接受数据，更加细致

2.memmove

2.1 memmove函数介绍

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
和 memcpy 的差别就是 memmove 函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用 memmove 函数处理。

2.2 示例


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 4, arr1, 16);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

2.3 模拟实现memmove函数

首先我们先来分析一下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		while (num--)
				{
					*(char*)dest = *(char*)src;
					dest = (char*)dest + 1;
					src = (char*)src + 1;
				}
	}
	else
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memmove(arr1, arr1+2, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

3.memcmp

3.1memcmp函数介绍

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

3.2 示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,3,5,7,9 };
	int arr2[] = { 1,3,9,7,5 };
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 13);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

4 memset

4.1memset函数介绍

将 ptr 设置为 value 值，num个字节。以字节为单位修改内存。

4.2 示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	memset(arr, 0,3);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

内存情况：

变红的值为被修改的值

总结

这篇博客就到这里啦！希望能帮助到大家！有错误希望大家指出！！！

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