C语言String结构体，模仿Java的String类(四)

接着(三)我们继续来看看String结构体内的各种函数如何实现。我们先看看char char_at(String* thisptr, int index)函数如何实现，源代码如下:

/**
 * 获得指定位置的字符
 * @param str 字符串结构体指针
 * @param index 位置索引
 * @return 指定索引的字符，如果索引越界，返回\0
 */
char char_at(String* thisptr, int index){
    // 结构体指针不能为NULL， 索引要在范围内
    if(thisptr == NULL || index < 0 || index >= thisptr->length){
        return '\0';
    }
    return thisptr->value[index];
}

该函数是取字符串中指定索引的字符，在String* build_string(const char* str)函数中，我们已经为String*的结构体成员value在堆中分配了空间，并将str复制到value中，因此，我们首先判断一下，

thisptr是否为NULL，并且index是否在有效范围内，也就是index不能小于0，并且不能大于或等于thisptr的长度，如果thisptr为NULL或index不在有效范围内，那么返回'\0';

如果不为NULL且index在有效范围内，那么我们直接通过数组表示法，获取index所在的char即可。也就是 this.ptr->value[index];

int index_of(String* thisptr, char ch)函数,该函数获取给定的char第一次出现在字符串中的索引，如果不存在那么返回-1，源代码如下：

/**
 * 获取字符串中第一次出现的指定字符的索引
 * 
 * @param str 字符串结构体指针
 * @param ch 指定字符
 * @return 第一次出现的索引，如果没有找到，返回-1
 */
int index_of(String* thisptr, char ch){
    if(thisptr == NULL){
        return -1;
    }
    // 循环每个字符，当找到指定字符时，返回索引
    for(int i = 0; i < thisptr->length; i++){
        if(thisptr->value[i] == ch){
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

主要实现思路循环判断value中的每个字符，如果与参数ch中的字符相等，那么就返回索引。

int last_index_of(String* thisptr, char ch)函数使找到最后一个ch的索引，与index_of相比区别在于last_index_of会一直循环到value的最后一个元素为止。

/**
 * 获取字符串中最后一次出现的指定字符的索引
 * 
 * @param thisptr 字符串结构体指针
 * @param ch 指定字符
 * @return 最后一次出现的索引，如果没有找到，返回-1
 */
int last_index_of(String* thisptr, char ch){
    if(thisptr == NULL){
        return -1;
    }
    // 循环每个字符，当找到指定字符时，返回索引
    int tmpindex = -1;
    for(int i = 0; i < thisptr->length; i++){
        if(thisptr->value[i] == ch){
            tmpindex = i;
        }
    }
    return tmpindex;
}

int index_of_str(String* thisptr, const char* chptr)函数会获取字符串中第一次出现的指定字符串的索引，该函数会调用核心函数static int index_of_str_from_static(const char* source, const char* target, int fromIndex)函数。

/**
 * 获取字符串中第一次出现的指定字符串的索引
 * 
 * @param thisptr 字符串结构体指针
 * @param chptr 指定字符串
 * @return 第一次出现的索引，如果thisptr为NULL或chptr为NULL没有找到，返回-1
 */
int index_of_str(String* thisptr, const char* chptr){
    if(thisptr == NULL || chptr == NULL){
        return -1;
    }
    return index_of_str_from_static(thisptr->value, chptr, 0);
}

int last_index_of_str(String* thisptr, const char* chptr)函数获取字符串中最后一次出现的指定字符串的索引，该函数也会调用核心函数static int index_of_str_from_static(const char* source, const char* target, int fromIndex)函数，但会通过循环调用不断地去获取chptr的第一个字符的索引，直到其为-1为止。

/**
 * 获取字符串中最后一次出现的指定字符串的索引
 * 
 * @param thisptr 字符串结构体指针
 * @param chptr 指定字符串
 * @return 最后一次出现的索引，如果thisptr为NULL或chptr为NULL没有找到，返回-1
 */
int last_index_of_str(String* thisptr, const char* chptr){
    if(thisptr == NULL || chptr == NULL){
        return -1;
    }

    int pos = 0;  // 初始搜索的位置,从0开始
    int end = -1; // 搜索结果
    int prev = -1; // 上一次搜索到的位置
    while(1){
        end = index_of_str_from_static(thisptr->value, chptr, pos);
        if(end != -1){
            prev = end;
            pos = end + strlen(chptr); 
        }else{
            break;
        }
    }
    return prev;
}

统计类函数

序号	函数	简介
1	int count_alnum(String* thisptr)	计算字符串中字母和数字的数量
2	int count_alpha(String* thisptr)	计算字符串中字母的数量
3	int count_digit(String* thisptr)	计算字符串中数字的数量
4	int count_space(String* thisptr)	计算字符串中空格的数量

以上函数会委托给ctype.h中的相应函数去判断给定的char是否满足相应的条件，给出int count_alnum(String* thisptr)的源码：

// 计算字符串中字母的数量
int count_alpha(String* thisptr){
    char* tmp = thisptr->value;
    int length = thisptr->length;
    int count = 0;
    for(int i = 0; i < length; i++){
        if(isalpha(tmp[i])){
            count++;
        }
    }
    return count;
} 

<ctype.h>是C标准库中的一个头文件，提供了一些用于字符处理的函数，以下是一些常见的函数介绍：

• **isalnum()**：检查字符是否为字母或数字。
• **isalpha()**：检查字符是否为字母。
• **iscntrl()**：检查字符是否为控制字符。
• **isdigit()**：检查字符是否为十进制数字。
• **isgraph()**：检查字符是否有图形表示法。
• **islower()**：检查字符是否为小写字母。
• **isprint()**：检查字符是否为可打印字符。
• **ispunct()**：检查字符是否为标点符号字符。
• **isspace()**：检查字符是否为空白字符。
• **isupper()**：检查字符是否为大写字母。
• **isxdigit()**：检查字符是否为十六进制数字。
• **tolower()**：将大写字母转换为小写字母。
• **toupper()**：将小写字母转换为大写字母。

这些函数可以帮助你在C程序中进行字符的分类和转换操作。

int str_count(String* thisptr, const char* chptr)函数计算子串chptr在String结构体中出现的数量。该函数也会调用核心函数static int index_of_str_from_static(const char* source, const char* target, int fromIndex)，返回值是chptr出现的数量。

/**
 * 记录子串的数量
 * 
 * @param thisptr 字符串结构体指针
 * @param chptr 指定字符串
 * @return 子串的数量
 */
int str_count(String* thisptr, const char* chptr){
    if(thisptr == NULL || chptr == NULL){
        return 0;
    }

    int pos = 0;  // 初始搜索的位置,从0开始
    int end = -1; // 搜索结果
    int size = 0; // 子串的个数

    while(1){
        end = index_of_str_from_static(thisptr->value, chptr, pos);
        if(end != -1){
            pos = end + strlen(chptr); 
            size++; // 记录子串的个数
        }else{
            break;
        }
    }
    return size;
}

index_of_str_from_static函数后续会详细讲解，String结构体中的一些函数调用此函数。

本章先介绍这么多函数，后续章节会逐步将String结构体中的所有函数都介绍一遍。

敬请期待！