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勵志環節

發光并非太陽的專利，大家都可以。

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本章重點

重點介紹處理字符和字符串的庫函數的使用和注意事項

求字符串長度 strlen
長度不受限制的字符串函數 strcpy strcat strcmp
長度受限制的字符串函數介紹strncpy strncat strncmp
字符串查找 strstr strtok
錯誤信息報告 strerror
字符操作
內存操作函數 memcpy memmove memset memcmp

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C語言中對字符和字符串的處理很是頻繁，但是C語言本身是沒有字符串類型的，字符串通常放在
常量字符串中或者字符數組中。
字符串常量 適用于那些對它不做修改的字符串函數.

一 函數介紹

1.1 strlen

   在前面的文章中，介紹了三種方法實現strlen:(1)計數器的方法（2）遞歸的方法 (3)指針-指針的方法。

size_t strlen ( const char * str ); 

 sizeof 是一個操作符，返回的結果為size_t    （size_t專門為sizeof的返回值設計的） 

size_t 相當于unsigned int 

庫函數strlen返回值 是size_t,所以 strlen 不能用于加減：strlen("abc") - strlen("abcdefg") 結果會是一個size_t 類型的數，不會是-4    (解決辦法，可以強制轉換） 

字符串以'\0' 作為結束標志，strlen函數返回的是在字符串中 '\0' 前面出現的字符個數（不包含 '\0' )

參數指向的字符串必須要以 '\0' 結束。

注意函數的返回值為size_t，是無符號的（ 易錯 ）
學會strlen函數的模擬實現

1.2 strcpy

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

源字符串必須以 '\0' 結束。
會將源字符串中的 '\0' 拷貝到目標空間。
目標空間必須足夠大，以確保能存放源字符串。（strlen不管目標空間可以可以放進去，但是我們要保證目標空間足夠大，以便能放進去）
目標空間必須可變。
學會模擬實現

1.3 strcat

追加一個字符串

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

源字符串必須以 '\0' 結束。沒有\0的話，就無法追加，打印不出來。
目標空間必須有足夠的大，能容納下源字符串的內容。
目標空間必須可修改。
字符串自己給自己追加，如何？

代碼展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr1[30] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

1.4 strcmp

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

第一個字符串大于第二個字符串，則返回大于0的數字
第一個字符串等于第二個字符串，則返回0
第一個字符串小于第二個字符串，則返回小于0的數字

strcmp(s1, s2),比較字符串的大小，兩個字符串從左向右逐個字符相比（按ASCII的值大小相比），直到某一個字符不相等或者其中一個字符串比較完畢才停止比較，字符的比較為ASCII碼的比較（若字符串1大于字符串2，返回結果大于0，若字符串1小于字符串2，返回結果小于0，若字符串1等于字符串2，返回結果等于0.）

strcmp的頭文件是<string.h>

1.5 strncpy

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

拷貝num個字符從源字符串到目標空間。
如果源字符串的長度小于num，則拷貝完源字符串之后，在目標的后邊追加'\0'，直到num個。

1.6 strncat

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

追加字符，追加num個字符從源字符串到目標空間。
如果源字符串的長度大于num，則追加num個源字符串之后，再在后邊一個加'\0'。

如果源字符串的長度小于num，則追加完源字符串之后，再在后邊加一個'\0'，別的就不管了。

1.7 strncmp

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

比較num個字符

1.8 strstr

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

字符串查找函數，在str1中找str2,返回在str1中第一次出現str2的地址。找不到返回空指針。

代碼展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr1[] = "abcdabcd";
	char arr2[] = "cd";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret == NULL)
		printf("找不到");
	else
		printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

1.9 strtok

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

（1）sep參數是個字符串，定義了用作分隔符的字符集合

（2）第一個參數指定一個字符串，它包含了0個或者多個由sep字符串中一個或者多個分隔符分割的標記。

（3）strtok函數找到str中的下一個標記，并將其用 \0 結尾，返回一個指向這個標記的指針（注： strtok函數會改變被操作的字符串，所以在使用strtok函數切分的字符串一般都是臨時拷貝的內容 并且可修改。）

把標記內容改成\0，會改變字符串的內容，所以把字符串臨時拷貝。

（4）strtok函數的第一個參數不為 NULL ，函數將找到str中第一個標記，strtok函數將保存它在字符串 中的位置。

（5）strtok函數的第一個參數為 NULL ，函數將在同一個字符串中被保存的位置開始，查找下一個標 記。

（6）如果字符串中不存在更多的標記，則返回 NULL 指針。

1 strtok函數找第一個標記的時候，函數的第一個參數不是NULL

2 strtok函數找非第一個標記的時候，函數的第一個參數是NULL

代碼展示：

 

#include <stdio.h>
int main()
{
	const char* p = "@.";
	char arr[] = "abxbcbhd@nckdc.cidhc";
	char buf[50] = { 0 };//因為字符串會被修改，所以要吧arr臨時拷貝到buf里
	//要保證arr不被修改
	strcpy(buf, arr);//臨時拷貝
	char* str = strtok(buf, p);
	printf("%s\n", str);
	str = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", str);
	str = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", str);
	return 0;
}

 

 代碼展示：（這個代碼更加的方便）

#include <stdio.h>
int main()
{
	const char* p = "@.";
	char arr[] = "abxbcbhd@nckdc.cidhc";
	char buf[50] = { 0 };//因為字符串會被修改，所以要吧arr臨時拷貝到buf里
	//要保證arr不被修改
	strcpy(buf, arr);//臨時拷貝
	char* str = NULL;
	for (str = strtok(buf, p); str != NULL; str = strtok(NULL, p))
	{
		printf("%s\n", str);
	}
	return 0;
}

1.10 strerror

char * strerror ( int errnum );

返回錯誤碼，所對應的錯誤信息（把錯誤碼翻譯成錯誤信息）

C語言中規定了一些信息

錯誤碼—錯誤信息

0—No Error

1— …

2—…

當庫函數使用的時候，發生錯誤的時候會把errno這個全局的錯誤變量設置為本次執行庫函數產生的錯誤碼。

errno是C語言提供的全局變量，可以直接使用，放在errno.h 這個文件，所以要引用

#include <errno.h>      strerror(errno);就會把錯誤顯示出來

代碼展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%s\n", strerror(i));
	}
	return 0;
}

 

字符分類函數 

 

 上圖為字符分類函數，例如：isspace,如果是空白字符，就返回非0。不是空白字符就返回0。

別的和這個用法差不多。

代碼展示：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	printf("%d\n", isspace(' '));
	return 0;
}

 

 字符轉換函數

int tolower(int c);

int toupper(int c); 

#include <stdio.h>
int main()
{
	char ch = 0;
	ch = getchar();
	if (islower(ch))
	{
		ch = toupper(ch);
	}
	else
	{
		ch = tolower(ch);
	}
	printf("%c\n", ch);
	return 0;
}

 大小寫轉換

1.11 memcpy

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

（1）函數memcpy從source的位置開始向后復制num個字節的數據到destination的內存位置。

（2）這個函數在遇到 '\0' 的時候并不會停下來。

（3）如果source和destination有任何的重疊，復制的結果都是未定義的。如果destination在source的后面，就可能會導致剛改變的destination的內容，又變成了source. 就會導致重復。這種情況建議使用memmove，就不會發生。

代碼展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr1[] = "sjhjcd";
	char arr2[50] = { 0 };
	strcpy(arr2, arr1);//拷貝字符串

	int arr3[] = { 1, 2,3,4,5,6,7 };
	int arr4[5] = { 0 };
	memcpy(arr4, arr3, 20);//這個什么都可以拷貝，不確定拷貝什么
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

 

C語言只要求memcpy能拷貝不重疊的的內存空間就足夠了，memmove去處理那些重疊的內存空間。但是VS  的memcpy可以處理重疊的內存拷貝，也可以處理不重疊的內存拷貝。

1.12 memmove

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

（1）和memcpy的差別就是memmove函數處理的源內存塊和目標內存塊是可以重疊的。

（2）如果源空間和目標空間出現重疊，就得使用memmove函數處理。

memmove 也可以處理不重疊的。

1.13 memcmp

int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );

（1）比較從ptr1和ptr2指針開始的num個字節

（2）返回值如下：

比較的是字節，相等的話，返回0。 比較的是ASCII值。

1.14 memset 

代碼展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	memset(arr, 'x', 10);
	return 0;
}

以字節為單位改。

二 庫函數的模擬實現

2.1 模擬實現strlen

1 計數器的方法

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	int count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int len = 0;
	len = my_strlen("abcdefg");//傳遞給my _strlen的是字符'a'的地址
	printf("%d", len);
	return 0;
}

\0 的ASCII碼值是 0 ，一個表示字符串結束的標志，這是一個轉義字符，整體視為一個字符，在內存中的存儲為0000 0000 

字符在內存中是以ASCII碼值對應的二進制的補碼存在的（8位）

2.2 模擬實現strcpy

代碼展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* a, const char* b)
{
	assert(a && b);
	char* ret = a;
	while (*a++ = *b++)//++的優先級大于*的優先級
	{
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "hello";
	printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//函數的鏈式訪問
	return 0;
}

 盡量不要返回局部變量的地址（調用的那個函數，里面的局部變量，使用完就可能被銷毀了，地址指向的局部變量的值，可能就變了），而不是局部變量。

2.3 模擬實現strcat

代碼展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[30] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

思路：（1）找到目標空間中的\0   (2)追加字符

everyting——搜索strcat——右擊 打開路徑

2.4 模擬實現strstr

代碼展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	if (*str2 == '\0')
	{
		return (char*)str1;//(const char* 和char*還是不同的）
	}
	//當第一個字符出現匹配，后續字母中出現不匹配的時候，字符串的地址要回到出現匹配的第一個字符，的下一個字符的地址，
	//所以盡可能不要直接用str1和str2，而是間接的使用
	const char* s1 = str1;
	const char* s2 = str2;
	const char* s3 = str1;//遇到匹配的第一個字符前一直在+1
	while (*s3)//在這個循環里，s3一直在+1，一直到s3遇到\0 ，while結束
	{
		s1 = s3;
		s2 = str2;
		while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && * s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return (char*)s3;
		s3++;
	}
	return NULL;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdabcd";
	char arr2[] = "A";
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	if (ret == NULL)
		printf("找不到");
	else
		printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

2.5 模擬實現strcmp

代碼展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
		{
			return 0;
		}
		str1++;
		str2++;
	}
	if (*str1 > *str2)
		return 1;
	else
		return -1;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abc";
	char arr2[] = "abcd";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

"abcd"  和"abc"比較，是1     因為，第一個字符串是d的ASCII，后一個字符串是'\0'的ascii，所以是1.

2.6 模擬實現memcpy

代碼展示：
 

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (num--)//后置--，先試用，后--；
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr3[] = { 1, 2,3,4,5,6,7, 8, 9, 10 };
	int arr4[5] = { 0 };
	my_memcpy(arr4, arr3, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

知識點：

（1）void* 不能進行加減，所以轉換成char *進行加減。

2.7 模擬實現memmove

代碼展示：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)//能不創建空間就不創建空間
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src+num);
		}
	}
	return ret;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr3[] = { 1, 2,3,4,5,6,7, 8, 9, 10 };
	my_memmove(arr3+1, arr3, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr3[i]);
	}
	return 0;
}