C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)-天翼云

1. 字符分类函数

C语⾔中有⼀系列的函数是专⻔做字符分类的，也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。这些函数的使⽤都需要包含⼀个头⽂件是 ctype.h

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

这些函数的使⽤⽅法⾮常类似，我们就列举其中几个，其他的⾮常类似：

 int islower ( int c );

islower 是能够判断参数部分的 c 是否是⼩写字⺟的。通过返回值来说明是否是⼩写字⺟，如果是⼩写字⺟就返回⾮0的整数，如果不是⼩写字⺟，则返回0

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

练习：

写⼀个代码，将字符串中的⼩写字⺟转⼤写，其他字符不变。

代码如下:

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "Test String.\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i];
		if (islower(c))
			c -= 32;
			putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

这里先通过islower将小写字符挑选出来,再通过-32将小写字符变为大写字符

a - 97 A -65 =32
b - 98 B -66 =32

2. 字符转换函数

C语⾔提供了2个字符转换函数：

int tolower(int c); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写

int toupper(int c); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

示例:

int main()
{
	printf("%c\n", toupper('a'));
	printf("%c\n", toupper('B'));
	printf("%c\n", tolower('B'));
	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

上⾯转换字符的代码，我们将⼩写转⼤写，是通过-32完成的效果，有了转换函数，就可以直接使⽤toupper函数完成。

代码如下:

int main()
{
	char arr[] = "I Am a Student";

	int i = 0;
	while (arr[i] != '\0')
	{
		//if (arr[i] >= 'a' && arr[i] <= 'z')
		if (islower(arr[i]))
		{
			arr[i] = toupper(arr[i]);
		}
		i++;
	}
	printf("%s\n", arr);

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

3. strlen的使⽤和模拟实现

求出一个字符串的长度

size_t strlen ( const char * str );

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

注意:

• 字符串以含 '\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('\0').

• 参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。

• 注意函数的返回值为size_t，是⽆符号的（易错)

• strlen的使⽤需要包含头⽂件 <string.h>

示例:

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

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

strlen的模拟实现：

方式一:

 //计数器⽅式

int my_strlen(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(str);
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

用额外的count进行计数,只要str不为'\0',就一直找下去

方式二:

//不能创建临时变量计数器
//采用递归方式求解

int my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen(str + 1);
}

用递归的方法,str不为\0时,调用自己找下一个

方式三:

//指针的⽅式

int my_strlen3(char* s)
{
	assert(s);
	char* p = s;
	while (*p != '\0')
		p++;
	return p - s;
}

利用两个指针相减返回的时两个之间的距离进行求解

注意:两个指针相减的前提时两个指针指向同一个空间,我在C语言深入理解指针(1)-CSDN博客中有过详细介绍

测试:

 //计数器⽅式

int my_strlen1(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(str);
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

//不能创建临时变量计数器
//采用递归方式求解

int my_strlen2(const char* str)
{
	assert(str);
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen2(str + 1);
}

//指针的⽅式

int my_strlen3(char* s)
{
	assert(s);
	char* p = s;
	while (*p != '\0')
		p++;
	return p - s;
}

int main()
{
	const char* str1 = "abcdef";
	int ret1 = my_strlen1(str1);
	int ret2 = my_strlen2(str1);
	int ret3 = my_strlen3(str1);

	printf("%d %d %d", ret1,ret2,ret3);
	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

4. strcpy的使⽤和模拟实现

拷贝字符串

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

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

注意:

• 源字符串必须以 '\0' 结束。

• 会将源字符串中的 '\0' 拷⻉到⽬标空间。

• ⽬标空间必须⾜够⼤，以确保能存放源字符串。 .

• ⽬标空间必须可修改。

示例:

int main()
{
	char arr1[] = "Hello World";
	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxx";
	
	char* ret = strcpy(arr2, arr1);

	printf("%s\n", arr2);
	printf("%s\n", ret);

	return 0;
}

调式结果如下:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

strcpy的模拟实现:

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	assert(src != NULL);
	assert(dest != NULL);
	char* ret = dest;
	//拷贝\0前面的内容
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

将目标字符串src拷贝到dest中

测试输出:

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	assert(src != NULL);
	assert(dest != NULL);
	char* ret = dest;
	//拷贝\0前面的内容
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}


int main()
{
	char arr1[] = "Hello World";
	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxx";

	char* ret = my_strcpy(arr2, arr1);

	printf("%s\n", arr2);
	printf("%s\n", ret);

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

5. strcat的使⽤和模拟实现

连接两个字符串

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

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

注意:

• 源字符串必须以 '\0' 结束。

• ⽬标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪⾥开始。

• ⽬标空间必须有⾜够的⼤，能容纳下源字符串的内容。

• ⽬标空间必须可修改。

示例:

int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";//hello world
	char arr2[] = "world";

	char* s = strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	printf("%s\n", s);
	

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

模拟实现strcat函数：

//strcat 函数用来连接字符串
//函数返回的是目标空间的起始地址

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	//1. 找打目标空间的\0
	while (*dest != '\0')
		dest++;
	//2. 拷贝
	while (*dest++ = *src++)
		;//空语句
	return ret;
}

注意:strcat返回的时目标空间的起始地址

测试输出:

#include <string.h>

//strcat 函数用来连接字符串
//函数返回的是目标空间的起始地址

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	//1. 找打目标空间的\0
	while (*dest != '\0')
		dest++;
	//2. 拷贝
	while (*dest++ = *src++)
		;//空语句
	return ret;
}

int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";//hello world
	char arr2[] = "world";

	char* s = my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	printf("%s\n", s);
	printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

6. strcmp的使⽤和模拟实现

比较两个字符串

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

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

标准规定：

◦ 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

◦ 那么如何判断两个字符串？⽐较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的⼤⼩。

示例:

int main()
{
	//char arr1[] = "abcdef";
	//char arr2[] = "abcdef";
	//if (arr1 == arr2)//比较的是地址
	//{
	//}
	//char* p = "abcdef";

	//if ("abcdef" == "abc")//也是在比较地址
	//{
	//}

	//如果要比较两个字符串的内容，需要使用strcmp

	char arr1[] = "abq";
	char arr2[] = "abcdef";
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	
	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细) strcmp函数的模拟实现：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);

	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
			return 0;
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}

这里我们的思路是将两个字符串的每个首字符进行比较,返回不相等两个字符的差值

测试输出:

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);

	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
			return 0;
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}


int main()
{
	char arr1[] = "abq";
	char arr2[] = "abcdef";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);


	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

7. strncpy函数的使⽤

• 拷⻉num个字符从源字符串到⽬标空间。

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

注意:

如果源字符串的⻓度⼩于num，则拷⻉完源字符串之后，在⽬标的后边追加0，直到num个。

示例:

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

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

	return 0;
}

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

8. strncat函数的使⽤

将source指向字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾，再追加⼀个字符\0

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

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

注意:

如果source 指向的字符串的⻓度⼩于num的时候，只会将字符串中到 \0 的内容追加到destination指向的字符串末尾

示例:

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[20] = "xx\0xxxxxxxxxx";
	int len = strlen(arr1);
	strncat(arr2, arr1, len);

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

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

9. strncmp函数的使⽤

⽐较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续往后⽐较，最多⽐较num个字⺟，如果提前发现不⼀样，就提前结束，⼤的字符所在的字符串⼤于另外⼀个。如果num个字符都相等，就是相等返回0.

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abqdefghi";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 2);
	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

10. strstr的使⽤和模拟实现

函数返回字符串str2在字符串str1中第⼀次出现的位置

字符串的⽐较匹配不包含 \0 字符，以 \0 作为结束标志

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

示例:

int main()
{
	char arr1[] = "this is an apple\n";
	//const char* p = "Appl";
	char arr2[] = "is";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);

	if (ret != NULL)
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	else
	{
		printf("找不到\n");
	}

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

strstr的模拟实现：

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	const char* s1 = NULL;
	const char* s2 = NULL;
	const char* cur = str1;

	if (*str2 == '\0')
		return (char*)str1;

	while (*cur)
	{
		s1 = cur;
		s2 = str2;
		while (*s1 !='\0' && *s2!='\0' && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
		{
			return (char*)cur;
		}
		cur++;
	}
	return NULL;
}

没有技巧,循环暴力查找

测试数据:

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	const char* s1 = NULL;
	const char* s2 = NULL;
	const char* cur = str1;

	if (*str2 == '\0')
		return (char*)str1;

	while (*cur)
	{
		s1 = cur;
		s2 = str2;
		while (*s1 !='\0' && *s2!='\0' && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
		{
			return (char*)cur;
		}
		cur++;
	}
	return NULL;
}


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

	return 0;
}

输出结果:

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11. strtok函数的使⽤

切分字符串

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

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

注意:

• sep参数指向⼀个字符串，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。

• 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⻉的内容并且可修改。）

• 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。

示例:

int main()
{
	char arr[] = "C++忠实粉丝@http@点赞关注收藏";
	char arr2[30] = { 0 };//"zpengwei\0yeah\0net"
	strcpy(arr2, arr);
	const char* sep = "@.";
	char* ret = NULL;
	for (ret = strtok(arr2, sep); ret != NULL; ret=strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	
	ret = strtok(arr2, sep);
	printf("%s\n", ret);

	ret = strtok(NULL, sep);
	printf("%s\n", ret);


	return 0;
}

输出结果:

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12. strerror函数的使⽤

char * strerror ( int errnum );

strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。

在不同的系统和C语⾔标准库的实现中都规定了⼀些错误码，⼀般是放在 errno.h 这个头⽂件中说明的，C语⾔程序启动的时候就会使⽤⼀个全⾯的变量errno来记录程序的当前错误码，只不过程序启动的时候errno是0，表⽰没有错误，当我们在使⽤标准库中的函数的时候发⽣了某种错误，就会讲对应的错误码，存放在errno中，⽽⼀个错误码的数字是整数很难理解是什么意思，所以每⼀个错误码都是有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回。

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

示例:

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d:    %s\n", i, strerror(i));
	}

	return 0;
}

输出结果:

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细) 举例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
		printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));
	return 0;
}

C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

也可以了解⼀下perror函数，perror函数相当于⼀次将上述代码中的第9⾏完成了，直接将错误信息打印出来。perror函数打印完参数部分的字符串后，再打印⼀个冒号和⼀个空格，再打印错误信息。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
		perror("Error opening file unexist.ent");
	return 0;
}

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C语言字符函数和字符串函数--(超全超详细)

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1. 字符分类函数

练习：

2. 字符转换函数

3. strlen的使⽤和模拟实现

4. strcpy的使⽤和模拟实现

5. strcat的使⽤和模拟实现

6. strcmp的使⽤和模拟实现

7. strncpy函数的使⽤

8. strncat函数的使⽤

9. strncmp函数的使⽤

10. strstr的使⽤和模拟实现

11. strtok函数的使⽤

12. strerror函数的使⽤

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