字符串函数详解（C语言模拟实现字符串函数）

已于 2023-01-16 16:28:34 修改
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文章标签： c语言
于 2023-01-12 20:30:03 首次发布
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本文详细讲解了C语言中的字符串函数，包括strlen、strcpy、strcat、strcmp、strncpy、strncat、strncmp、strstr、strtok、strerror等，并提供了模拟实现和使用示例，帮助读者深入理解这些函数的工作原理。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

目录：

求字符串长度 strlen

长度不受限制的字符串函数 strcpy strcat strcmp

长度受限制的字符串函数 strncpy strncat strncmp

字符串查找 strstr strtok

错误信息报告 strerror

字符操作

前言：大家也可以通过cplusplus这个网站搜索C语言中的字符函数

点击此处到达cplusplus网站

一.strlen

统计字符串中\0之前字符个数

参数为char *,返回类型为无符号整型

#include <assert.h>
//模拟实现strlen
size_t my_strlen(const char* str)
{
    assert(str);//断言，确保str不是空
    const char* start = str;
    const char* end = str;
    while (*end != '\0')
    {
        end++;
    }
    return end - start;
}

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

    return 0;
}

二.长度不受限制的字符串函数 strcpy strcat strcmp

长度不受限制指该类函数只考虑\0，不考虑长度

  1. strcpy

注意：拷贝时源字符串必须包含\0，以\0结尾，会将\0拷贝到目标字符串，目标字符串足够大，且可变

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)//模拟实现strcpy
{
    assert(dest);
    assert(src);
    char* ret = dest;
    while (*dest++ = *src++)
    {
        ;
    }

    return ret;
}

int main()
{
    char arr1[20] = "abc";
    char arr2[] =   "hello bit";

    printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));

    return 0;
}

  1. strcat

字符追加函数，不能在字符串后追加其本身。

char* my_strcat(char* dest, const char*src)
{
    //1.找目标空间中的\0
    char* cur = dest;
    while (*cur)
    {
        cur++;
    }
    //2.拷贝源头数据到\0之后的空间
    while (*cur++ = *src++)
    {
        ;
    }

    return dest;
}

int main()
{

    char arr1[20] = "hello ";
    char arr2[] = "world";
    printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));

    return 0;
}

  1. strcmp

比较字符串函数，比较的是对应位置上字符的ascii码大小，不是长度。

    int ret = my_strcmp(arr1, arr2);//strcmp用法
    if (ret < 0)
        printf("arr1<arr2\n");
    else if(ret>0)
        printf("arr1>arr2\n");
    else
        printf("arr1==arr2\n");//ret=0表示arr1=arr2

模拟实现strcmp

int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
    assert(s1 && s2);
    while (*s1 == *s2)
    {
        if (*s1 == '\0')
        {
            return 0;
        }
        s1++;
        s2++;
    }
    return *s1 - *s2;
}

三.长度受限制的字符串函数 strncpy strncat strncmp

  1. strncpy

num指要拷贝的字符个数。

使用示范：

int main()
{
    char arr1[20] = "abcdefghi";
    char arr2[] = "xxxx";
    strncpy(arr1, arr2, 3);
    printf("%s\n", arr1);

    return 0;
}
//结果是：xxxdefghi

大家也可下载Everything，在该软件中找到c语言实现字符串函数的代码

char * __cdecl strncpy (
        char * dest,
        const char * source,
        size_t count
        )
{
        char *start = dest;

        while (count && (*dest++ = *source++) != '\0')    /* copy string */
                count--;

        if (count)                              /* pad out with zeroes */
                while (--count)
                        *dest++ = '\0';

        return(start);
}

  1. strncat

在destination后追加num个source的字符，如果自己给自己追加字符串本身，应该用此函数

使用示范：

int main()
{
    char arr1[20] = "abc";
    char arr2[] = "xxxx";
    strncat(arr1, arr1,3 );
    printf("%s\n", arr1);

    return 0;
}//结果为abcabc

模拟实现：

char * __cdecl strncat (
        char * front,
        const char * back,
        size_t count
        )
{
        char *start = front;

        while (*front++)
                ;
        front--;

        while (count--)
                if ((*front++ = *back++) == 0)
                        return(start);

        *front = '\0';
        return(start);
}

  1. strncmp

如果str1中包括str2则返回大于0的数，否则返回小于0的数

使用示范：

int main()
{
   int ret = strncmp("abcdef", "abc", 4);
   printf("%d\n", ret);

    return 0;
}

模拟实现：

int __cdecl strncmp
(
    const char *first,
    const char *last,
    size_t      count
)
{
    size_t x = 0;

    if (!count)
    {
        return 0;
    }
    if( count >= 4 )
    {
        /* unroll by four */
        for (; x < count-4; x+=4)
        {
            first+=4;
            last +=4;

            if (*(first-4) == 0 || *(first-4) != *(last-4))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-4) - *(unsigned char *)(last-4));
            }

            if (*(first-3) == 0 || *(first-3) != *(last-3))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-3) - *(unsigned char *)(last-3));
            }

            if (*(first-2) == 0 || *(first-2) != *(last-2))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-2) - *(unsigned char *)(last-2));
            }

            if (*(first-1) == 0 || *(first-1) != *(last-1))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-1) - *(unsigned char *)(last-1));
            }
        }
    }

    /* residual loop */
    for (; x < count; x++)
    {
        if (*first == 0 || *first != *last)
        {
            return(*(unsigned char *)first - *(unsigned char *)last);
        }
        first+=1;
        last+=1;
    }

    return 0;
}

四.字符串查找 strstr strtok

  1. strstr

意思是返回一个指向str1中首次出现str2的指针，如果str2不是str1的一部分则返回一个空指针

使用示范：

int main()
{
    char arr1[] = "abcdefabcdef";
    char arr2[] = "cde";

    char* p = strstr(arr1, arr2);
    if (p == NULL)
    {
        printf("不存在\n");
    }
    else
    {
        printf("%s\n", p);
    }
    return 0;
}//结果是cdefabcdef

模拟实现

//暴力求解
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
    const char* s1 = str1;
    const char* s2 = str2;
    const char* p = str1;
    if (*str2 == '\0')
    {
        return str1;
    }
    while (*p)
    {
        s1 = p;
        s2 = str2;
        while (*s1!='\0' && *s2!='\0' && (*s1 == *s2))
        {
            s1++;
            s2++;
        }
        if (*s2 == '\0')
        {
            return (char*)p;//找到了
        }
        p++;
    }
    return NULL;//找不到子串
}

  1. strtok

第一个参数是被某些字符分割的字符串，第二个参数delimiters是分割字符串的字符集合。

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。）

使用示范：

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


int main()
{
    char arr[] = "https://blog.youkuaiyun.com/qq_62888595/";
    const char* p = "/.";
    char* str = NULL;

    for (str=strtok(arr, p); str!=NULL; str=strtok(NULL, p))
    {
        printf("%s\n", str);
    }

    return 0;
}

五.错误信息报告 strerror

errnum是c语言错误信息对应的错误码

使用示范：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>


//strerror
//把错误码转换成错误信息

int main()
{


    FILE* pf = fopen("test.txt", "r");

    if (pf == NULL)
    {
        perror("");//打印的依然是errno变量中错误码对应的错误信息，perror=printf+strerror
        //printf("%s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    
    //读文件

    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;

}

六.字符操作

下列is函数头文件

#include <ctype.h>

函数 如果他的参数符合下列条件就返回真（也就是非0的数）

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a~f，大写字母A~F

islower 小写字母a~z

isupper 大写字母A~Z

isalpha 字母a~z或A~Z

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

以下两个函数头文件：

#include <string.h>

int tolower(int c)大写转小写

int toupper(int c)小写转大写

使用示范：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>

/* tolower example */
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
    int i = 0;
    char str[] = "Test String.\n";
    char c;
    while (str[i])
    {
        c = str[i];
        putchar(tolower(c));
        i++;
    }
    return 0;
}

如有错误欢迎斧正，如有疑惑可私信或评论，我会尽力回答，一起加油吧！

北雁荡山
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