C语言字符串函数介绍与模拟实现详解

C语言库中有很多函数,其中字符串函数是比较常用的一块,需要我们去掌握。


1. strlen(求字符串长度)

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这个函数就是求一个字符串的长度。

注意它是不算'\0'的,即以'\0'为结束标志,计算其之前的字符串长度,但不能没有'\0'.

让我们来一个有趣的例子:

int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef"))
		printf("hehe");
	else
		printf("haha");
	return 0;
}

以上的代码乍一眼看是3 - 6 = -3,应该输出haha

但是strlen函数返回的是无符号整型,所以-3被看作无符号整数,应该是一个大于0的数。

1.1 strlen 模拟实现

那么这个函数自己来写应该怎样实现呢?

模拟实现需要考虑到所有情况

所以const防止改变字符串与assert防止传入空指针不可少。

size_t my_strlen(const char* a)
{
	assert(a);
	int count = 0;
	while (*a)
	{
		count++;
		a++;
	}
	return count;
}
  
2. strcpy(复制字符串)

1927A862-F8F9-B39C-2EC0-7BEDE7DCEECD.png

这个函数用于把一个字符串内容赋给另一个字符串内,如果目的字符串有内容,直接覆盖。

注意点:strcpy复制字符串从arr2arr1

被复制的字符串一定要带'\0',因为这个是结束标志

目标空间也要足够大且可变(可变:用数组写,而非指针卡死)

int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxx";
	//char *p = "xxx";//不可变且空间小
	char arr2[] = "abcd\0efg";
	strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}
2.1 strncpy函数

B6D25117-55D5-2007-1016-30D69DA74050.png

这个函数是不是很相像?由于strcpy 直接将一个字符串完全复制过去,

那么有没有一个函数能只复制一部分呢?此函数就是充当这个作用的。

它将 num 个字符从源字符串中取出,放入目的字符串。

int main()
{
	char a[] = "abcde";
	char b[] = "abc";
	strncpy(a, b, 6);
	printf("%s", a);
	return 0;
}

如果遇到源字符串不够的情况,会自动补0.

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2.2 模拟实现strcpy
char* my_strcpy(char* a1, const char* a2)//原指针被修改,不加const
{
	assert(a1 && a2);
	char* ret = a1;
	while (*a1++ = *a2++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

来解释一下这个写法(*a1++ = *a2++):

先把a2赋给a1,然后各自++。当a2为0时,这个表达式值为0,就退出循环。

因为值放在地址内,所以a1的地址给ret存好后,最后返回ret的地址就是返回a1的值.

3. strcat (追加字符)

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传入两个字符串,将后一个字符串追加到前一个字符串上。

源字符串必须要有 '\0' 作为结束标志,且目标字符串足够大且可变。(提前定义目标数组大小)

如果需要自己给自己追加,那么就使用这个函数。

D9126AC4-6638-E05D-55CE-0F141E2055ED.png

3.1 strncat 函数

04C43EC2-62B6-45E4-B819-16EA3531D5E6.png

就是将源字符串 num 个字符追加到目标字符串上,如下图:

3C049B40-DEAA-5EAA-221D-3752E8C9E85F.png

3.2 模拟实现strcat
char* my_strcat(char* a, const char* b)
{
	assert(a && b);
	char* p = a;

	//先找到a字符串为'\0'的位置
	while (*a)
	{
		a++;
	}

	while (*a++ = *b++)
	{
		;
	}
	return p;
}
4. strcmp(比较两个字符串内容)

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传入两个字符串,比较两个字符串。

str1 > str2 返回正数; = 返回0; < 返回负数

那么是怎么比较的呢?

记住是比较不相同的那个字符大小跟长度没有一点关系

CEF64A7D-1DFC-3C7F-C4CF-FA4F7FE61BB4.png

如图就是比较 'e' 和 'q' 的字符大小,明显 'q' 更大,所以返回 -1.

4.1 strncmp函数

16CBC5C8-9B5E-622B-8320-E87B4237878B.png

和strncpy相似,就是将两个字符串前num个字符比较,规则同 strcmp 函数 。

4.2 模拟实现strcmp
int my_strcmp(const char* a, const char* b)
{
	assert(a && b);
	while (*a == *b)
	{
		if (*b == '\0')
			return 0;
		a++;
		b++;
	}
	/*if (*a > *b)
		return 1;
	if (*a < *b)
		return -1;*/
	return *a - *b;//这样一步到位
}
5. strstr (返回str1出现在str2位置处第一次的指针)

B40CF1F9-8922-6173-D35D-080AEBD68FD5.png

就是返回b字符串在a中第一次出现的位置的指针,如下就会打印 am a student.

如果没有找到就返回空指针

int main()
{
	char a[] = "I am a student.";
	char b[] = "am";
	printf("%s", strstr(a, b));
	return 0;
}
5.1 模拟实现strstr
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	char* s1;
	char* s2;
	char* cp = str1;
	
	if (*str2 == '\0')//如果传入了""
		return str1;

	while (*cp)
	{
		s1 = cp;
		s2 = str2;
		while (*s1 == *s2 && *s1 && *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
		{
			return cp;
		}
		cp++;
	}
	return NULL;
}
6. strtok(分割字符串)

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这个函数能以我们所需分割字符串,sep是分割的标志,str是被分割的字符串。

下面来一个例子:

int main()
{
	char a[] = "123@qq.com";
	char b[] = "@.";
	printf("%s\n", strtok(a, b));//分割了123
	printf("%s\n", strtok(NULL, b));//分割了qq
	printf("%s\n", strtok(NULL, b));//分割了com
	return 0;
}

第一次分割完,之后这个函数会记住分割的位置,把目标函数的分割标志变为'\0'

所以这个函数会修改字符串,要小心使用。

下次使用只需要传入空指针,这是这个函数的重点。

我们也可以使用循环来表达它的结果:

int main()
{
    char *p = "666@qq.com";
    const char* sep = ".@";
    char arr[30];
    char *str = NULL;
    strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份,处理arr数组的内容
    for(str=strtok(arr, sep); str != NULL; str=strtok(NULL, sep))
    {
        printf("%s\n", str);
    }
}
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