不能听命于自己者，就要受命于他人。

字符串函数无论对于C++方向从业者意义重大(使用率高),而且对于求职面试更是一大重点(笔试常被问到模拟实现)

文章目录

• 0.说在前面的话:
• 1.求字符串长度
• • • • 1-1strlen求串长
• 2.长度不受限的字符串函数
• • • • 2-1strcpy拷贝
      • 2-2strcat追加
      • 2-3strcmp比较
• 3.长度受限的字符串函数
• • • • 3-1strncpy拷贝(限)
      • 3-2strncat连接(限)
      • 3-3strncmp比较(限)
• 4.字符串查找
• • • • 4-1strstr找子串
      • 4-2strtok切割
• 5.错误信息报告
• • • • 5-1strerror打印错误信息
• 6.字符操作
• • • • 6-1字符分类函数(判断) & 6-2字符转换(转换)
• 7.内存操作函数
• • • • 7-1memcpy(内存拷贝)
      • 7-2memmove(内存移动)

0.说在前面的话:

• 字符串函数的基本使用要包含头文件:#include
• 字符串以’\0’作为结束标志,
• 字符串函数出现的size_t就是unsigned int无符号整型
• 下面出现的assert是断言，要包含头文件**#include**
• 下面的介绍我将从🚗重要知识🚗函数原型🚗基本使用🚗模拟实现 四个方面来一一介绍

1.求字符串长度

1-1strlen求串长

• 全称:string length
• strlen函数返回的是字符串函数’\0’前面出现的字符个数,也就是可见长度,或者是有效长度
• 函数的返回值是size_t是无符号的(易错)

函数原型:size_t strlen(const char* str)

基本使用:

int main(){char arr1[] = "hello world";//[hello world\0]//char arr2[]={'h',\0','t'};//必须带有'\0',否则长度未知('\0'出现的位置随机)int len = strlen(arr1);printf("%d\n", len);return 0;}

易错知识:size_t(坑坑坑):–错误代码示例

int main(){char* p1 = "abc";char* p2 = "abcdef";if (strlen(p1) - strlen(p2) > 0)//关键点{printf("haha\n");}else{printf("hehe\n");}return 0;}

我就不买关子;答案:haha

原因:
两个无符号整型相减得到-3,但是-3在内村读取的时候是以无符号数来看待,所以"符号位"的1其实把他变成了一个很大的数.

解决办法:
1.写成if( strlen(p1)>strlen(p2) )的形式
2.强制转换为if( (int)strlen(p1)-(int)strlen(p2) )的形式

模拟实现:
此函数我有专门讲过,欲知速戳三种方法模拟实现strlen函数

2.长度不受限的字符串函数

2-1strcpy拷贝

• 源字符串必须以’\0’结束
• 会将源字符串中的’\0’拷贝到目标空间中
• 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串
• 目标空间必须可变

函数原型:char* strcpy(char* dest,const char* src)

• dest, 全称：destination，-指向用于存储复制内容的目标数组
• src，全称：source, -指向要复制的字符串
• dest,src的左右位置，也正符合左值空间，右值内容

基本使用 ：

int main(){char arr1[30] ="XXXXXXXXX";//1.arr[]是通过直接将字符串放到arr[]这块内存中 2.不能省30且目标空间足以容纳源空间hellochar* str = "hello";//字符指针str通过指向的是hello这块常量字符串//char arr2[]={'h','e','l','\0','o'};正确//char arr2[]={'h','e','l','l','o'};错误（没有遇到'\0'，越界访问，停不下来）printf("%s\n", strcpy(arr, str));//1.返回char*类型的dest空间的起始地址  2.链式访问}

运行结果：

简单图解:

模拟实现：

char* my_strcpy(char* dest, const char* src){    assert(dest&&src);char* ret = dest;//ret保存dest的初始位置(后面dest会移动）while (*dest++=*src++);//1.赋值    2.++return ret;}

2-2strcat追加

• 源字符串必须以’\0’结束
• 会将源字符串中的’\0’拷贝到目标空间中
• 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串
• 目标空间必须可变

函数原型:char* strcat(char* dest,const char* src)

基本使用：

int main(){char arr1[30] = "hello ";char arr2[] = "world";printf("%s\n", strcat(arr1, arr2));return 0;}

运行结果：

简单图解：

易错知识：（不能给自己追加）–错误代码示例

printf("%s\n",strcat(arr1,arr2);//自己给自己追加

原因：在找到dest的‘\0’后，进行src的的一个字符的拷贝时将dest（其实也是src）的’\0’覆盖掉，追加将无法停下来

模拟实现：

char* my_strcat(char* dest, const char* src)//1.能否被修改决定了是否加const  2.const修饰更安全{    assert(dest&&src);char* ret = dest;while (*dest)//1.找目的地空间的'\0'  2.*dest是*dest!='\0'的简化版{dest++;}while (*dest++ = *src++);//将src的内容拷贝得到dest中return ret;}

关于我的一点小理解：模拟strcat=模拟strlen+模拟strcpy
这样理解灵感:模拟strcat的两个步骤

2-3strcmp比较

• 对应比较字符的ASCII值（小写l比大写L的ASCII大）
• 若arr1>arr2，返回正数；
• 若arr1==arr2，返回0；
• 若arr1<arr2，返回负数；

函数原型：int strcmp(const char* str1,const char* str2)

基本使用：

int main(){char arr1[10] = "hello";char arr2[10] = "heLLO";int ret = strcmp(arr1, arr2);if (ret > 0)//VS才固定返回1,0，-1，为增加代码可移植性（通用性），不建议采用1,0,-1的方式{  printf("arr1>arr2\n");}else if (ret == 0){printf("arr1==arr2\n");}else{printf("arr1<arr2\n");}return 0;}

运行结果：

模拟实现：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2){    assert(str1&&str2);int ret = 0;while (!(ret = (*str1++) - (*str2++)) && (*str1));//妙不可言return ret;}

3.长度受限的字符串函数

下列带n字符串函数和不带n的字符串使用规则和性质基本相同，主要区别在于，带n的字符串有长度限制（当n>strlen(src)时，dest的剩余部分将用空字节来填充）

3-1strncpy拷贝(限)

• n为要从源中复制的字符数

函数原型：char* strncpy(char* dest,const char* src,size_t count)

基本使用：

int main(){char arr1[20] = "xxxxxxxx";char arr2[] = "hello";printf("%s\n", strncpy(arr1, arr2, 4));return 0;}

运行结果：

模拟实现：

char* my_strncpy(char* dest, const char* src,int n){    assert(dest&&src);const char* ret = dest;while (n--){*dest++ = *src++;}return ret;}

3-2strncat连接(限)

函数原型：char* strncat(char* dest,const char* src,size_t count)

基本使用:
模拟实现:

char* my_strcat(char* dest, const char* src,int n){   assert(dest&&src);char* ret = dest;while (*dest)//找到dest的'\0'位置{dest++;}while (n--)//从src拷贝n个字符到dest{*dest++ = *src++;}//*dest = '\0';前面并没有从src拷贝'\0'过dest,但dest本身后面都是'\0'所以可以不写这一步return ret;}

3-3strncmp比较(限)

函数原型:int strcmp(const char* str1,const char* str2,size_t count)

基本使用：

int main(){char arr1[20] = "hello";char arr2[20] = "hello";int ret=strncmp(arr1, arr2,5);printf("%d\n", ret);return 0;}

模拟实现：

int my_strncmp(const char* str1, const char* str2,int n){    assert(str1&&str2);while (n--&&*str1==*str2&&*dest)//拷贝结束或*str1!=*str2或*dest=='\0'结束{str1++;str2++;}return *str1 - *str2;//内容相减得到的是字符的ASCII值的差值;>0代表*str1>*str2}

4.字符串查找

4-1strstr找子串

• 在arr1种查找子串arr2
• 找到则返回第一个子串的首地址,没找到则返回NULL
• 类似的算法:KMP算法-KMP优点:更高效

函数原型:char* strstr(const char* str1,const char* str2)

基本使用:

int main(){char* arr1 = "abbbcde";char* arr2 = "bbcde";printf("%s\n",strstr(arr1,arr2));return 0;}

模拟实现:

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2){    assert(str1&&str2);char *s1 = str1;char *s2 = str2;    char* p = str1;//p用于记录s1每次是从哪里开始的,方便后续s1!=s2时,s1从哪里开始if (*s2 == '\0')//如果查找的子串为空,则自定义返回为str1,也可返回空{return str1;}while(*p)//原本传过来的str1就为空,或s1已经是最后一个有效字符;{s1 = p;//s1每次从上一次保存位置的下一个开始s2 = (char*)str2;//s2每次从str2开始while (*s1 && *s2 && ( * s1 == *s2))//结束循环的三种路径://1.s1为'\0',即被查找完毕都没找到子串//2.s2为'\0',即遍历s2,说明在s1中找到了子串//3.*s1!=*s2,即不相等{s1++;s2++;}if (*s2 == '\0')//s2此时为0,说明s2中的字符已被查找完->子串查找成功{return (char*)p;//p被const修饰,避免类型差异报错,故强制转换为char*类型}p++;//如果s1!=s2,标记处后移一位}return NULL;//没找到,返回NULL}

4-2strtok切割

函数原型:char* strtok(char* str,const char* sep);

• sep参数是个字符串,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贝的内容并且可修改。）

• 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

基本使用:

int main(){char arr1[] = "syh_it@outlook.com";//因为切割过程会改变arr1,所以对arr1拷贝,仅是对拷贝的字符数组进行操作char temp[30] = { 0 };//strcpy(temp,arr1);char arr2[] = "@.";//分隔符/*char* p = strtok(temp, arr2);第一次调用temp!=NULL,向后找@的位置,找到将@改为'\0',并做好标记,下次直接从'\0'处开始找printf("%s\n", p);p = strtok(NULL, arr2);第二次调用从上次记录的位置开始,找到下一个标记符printf("%s\n", p);p = strtok(NULL, arr2);printf("%s\n", p);*//函数内部有记忆,出了函数并没有销毁,猜测有static修饰for (char* p = strtok(temp, arr2); p!=NULL;p=strtok(NULL,arr2)){printf("%s\n", p);}}

运行结果:

5.错误信息报告

5-1strerror打印错误信息

• 返回错误码所对应的错误信息
• 当库函数调用有问题时,就会产生错误码,如文件打开失败
• 类似网页错误码404,而strerror的作用就是将错误码转换为人可识别的错误信息打印出来
• 额外引用头文件:#include

函数原型:char* strerror(int errnum)

int main(){   FILE* fp = fopen("text1.txt", "r");if (fp == NULL){    // errno  没有错误默认为0 //No error 表示没有错误printf("%s\n", strerror(errno));//perror较strerror的优点:当要打印的错误信息比较多的时候,perrror可以附加错误信息的备注 的优点可以完美展现perror("每天都要记得刷题的个人信息");}else{printf("%s\n", "打开成功");fclose(fp);fp = NULL;}return 0;}

6.字符操作

6-1字符分类函数(判断) & 6-2字符转换(转换)

使用举例:

int main(){char ch = 'A';//'A':65//printf("%c\n", ch + 32);//'a':97printf("%c\n", tolower(ch));//注意 : tolower(ch)返回值是小写字母的ASCII码值,而不是把ch从大写改变成了小写//需要头文件 #include  //把字符串中的大写改为小写char str[] = "Test String.\n";char c;int i = 0;while (str[i]!='\0') {c = str[i];if (isupper(c))//大写?{ c = tolower(c);//转换为小写}putchar(c);i++;} return 0;}

7.内存操作函数

7-1memcpy(内存拷贝)

函数原型:void* memcpy(void* dest,const void* src,size_t num)

• 这个函数不止能用于字符数组的拷贝,扩大至整型数组
• 这个函数在遇到’\0的时候并不会停下来,也不一定需要’\0’
• 如果dest目标空间和src源空间有任何的重叠,复制的结果会因为位置的不同产生两种结果(内存不可重叠) ,只能用memmove函数

基本使用:

int main(){int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };int arr2[10] = { 0 };//将arr1拷贝到arr2中my_memcpy(arr2, arr1, 20); for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d\t", arr2[i]);}return 0;}

模拟实现:

void* my_memcpy(void* dest,const void* src,int count){ int main(){    assert(dest&&src);void* ret = dest;while (count--)//按字节数复制,因为可能要复制的count不是int字节的整数倍{*(char*)dest = *(char*)src;//char*强转告诉dest和sec+1加多少个步长dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;}

7-2memmove(内存移动)

• 解决当dest和src有重叠部分,引发的问题(内存可重叠)

函数原型:void* memcpy(void* dest,const void* src,size_t num)
基本使用:

 int main(){int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };//将1 2 3 4 拷贝到3 4 5 6的位置memmove(arr1 + 2, arr1, 16); return 0;}

模拟实现:

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count){     assert(dest&&src);void* ret = dest;//当dest和src有重叠的时候,要分情况if (dest < src)//当dest在src左边，src应该从前向后拷贝{while (count--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else//当dest在src右边src从后向前拷贝{while (count--){*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);}}return ret;}

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