strlen() 函数

`

int len = strlen(s);` 是 C 语言中获取字符串长度的关键操作，
下面我将详细解释它的作用、原理和注意事项：

---

1. strlen() 函数基础

• 功能：计算字符串的长度（字符数），不包括结尾的 '\0'（空字符）
• 头文件：#include <string.h>
• 原型：size_t strlen(const char *str)
• 返回值：返回字符串的字符长度（size_t 类型，通常用 int 接收）

---

2. 代码中的具体行为

int len = strlen(s);

• 输入：字符串指针 s（例如 "Hello"）
• 输出：字符串长度赋值给 len（例如 "Hello" 的长度是 5）
• 内存布局示例：

  "Hello" 在内存中的表示：
  Index: 0   1   2   3   4   5
  Value: 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' '\0'
  

  strlen(s) 会返回 5（遇到 '\0' 停止计数）。

---

3. 底层实现原理

strlen() 的典型实现方式：

size_t strlen(const char *s) {
    size_t len = 0;
    while (*s != '\0') {  // 遍历直到遇到空字符
        len++;
        s++;
    }
    return len;
}

• 时间复杂度：O(n)（需要遍历整个字符串）
• 关键点：依赖字符串必须以 '\0' 结尾（C 字符串的基本规则）。

---

4. 为什么需要先获取长度？

在你的代码中：

for (int i = 0; i < len; ++i)

• 作用：通过预先计算长度，避免在循环中重复调用 strlen(s)，提高效率。
• 对比低效写法：

  for (int i = 0; i < strlen(s); ++i)  // 每次循环都调用 strlen()
  

  这种写法会导致 strlen() 被多次调用，时间复杂度升至 O(n²)。

---

5. 注意事项

1. 字符串必须合法：

   • 如果 s 不是以 '\0' 结尾的字符数组，strlen() 会越界访问内存，导致未定义行为。
   • 错误示例：

     char s[3] = {'a', 'b', 'c'};  // 缺少 '\0'
     int len = strlen(s);          // 危险！
     

2. 返回值类型：

   • strlen() 返回 size_t（无符号整型），直接赋给 int 可能在极长字符串时丢失精度（但题目限制长度 ≤100，无需担心）。

3. 性能优化：

   • 对于已知长度的字符串（如固定大小的数组），可以避免调用 strlen()。

---

6. 替代方案

如果确定字符串以 '\0' 结尾，可以直接用循环遍历：

for (int i = 0; s[i] != '\0'; ++i) {
    // 处理字符
}

这种写法省去了 strlen() 的调用，但可读性稍差。

---

总结

int len = strlen(s); 的作用是：

1. 安全获取字符串长度（前提是字符串合法）。
2. 避免循环中重复计算长度，提升性能。
3. 明确循环边界，使代码意图更清晰。

在你的大小写转换函数中，这是一种高效且可靠的做法。