【C语言】进阶——字符串和内存函数

2023-09-20 17:07:57

 

目录

一：非限制字符串函数

1.strlen

 👊模拟实现

方法1：计算器法

方法2.指针-指针

方法3.函数调用

2.strcpy

 👊模拟实现

 3.strcat

👊模拟实现 

4.strcmp

👊模拟实现 

二：可限制字符串函数

1.strncpy

2.strncat

3.strncmp

4.strstr

 👊模拟实现

5.strtok

6.strerror-perror

三：内存函数 

1.memcpy

👊模拟实现

内存拷贝加强版

 2.memcmp

 3.memset

 

一：非限制字符串函数

1.strlen

size_t strlen ( const char * str ); 

求字符串长度；

头文件：#include<string.h>

注：计算遇到\0之前的长度；

        参数所指向的字符串必须以\0结束；

返回值：返回的是无字符的大小

#include <string.h>
int main()
{
    char* str = "abcdef";
    int sl = strlen(str);
    printf("%d\n", sl);    //6
    return 0;
}

 👊模拟实现

方法1：计算器法
#include <stdio.h>
size_t my_strlen(char* str)
{
    size_t ret;
    while(*str)
    {
        str++;
        ret++;
    }
    return ret;
}
int main() {
   char arr[]={"abcdef"};
    printf("%zd\n",my_strlen(arr));
    return 0;
}
方法2.指针-指针
#include <stdio.h>
size_t my_strlen(char* str)
{
   char* ret = str;
    while(*str)
    {
        str++;
    }
    return str-ret;
}
int main() {
   char arr[]={"abcdef"};
    printf("%zd\n",my_strlen(arr));
    return 0;
}

指针-指针的绝对值是之间相差的元素个数 

方法3.函数调用
#include <stdio.h>
size_t my_strlen(char* str)
{
   if(*str =='\0')
   {
    return 0;
   }
   else
   {
    return 1+my_strlen(str+1);
   }
}
int main() {
   char arr[]={"abcdef"};
    printf("%zd\n",my_strlen(arr));
    return 0;
}

2.strcpy

char* strncpy(char* dest, const char* src, size_t n);

拷贝字符串;

头文件：#include<string.h>

将一个字符串的内容拷贝到另一个字符串;

它的参数都是两个指针，

第一个参数为目标空间的起始位置(拷贝的所在位置)，

第二个参数是源字符串内容的起始位置，即被拷贝的字符串。

返回值：返回值是目标空间的起始位置;

注：

  • 将源指向的字符串复制到目标指向的空间，包括终结空字符
  • 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。
  • 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。
#include <string.h>
int main()
{
    char arr1[10] = "";
    char* arr2 = "abcdef";
    strcpy(arr1, arr2);
    printf("%s\n", string);    //abcdef
    return 0;
}

 👊模拟实现

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

char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
    char* ret = dest;    //因为返回的是目标地址，先记录目标起始地址；
    assert(dest && src);
    while(*dest++ = *src++)    //循环 直到遇到\0
    {
        ;
    }
    return ret;
}

int main()
{
  char temp[] = "xxxxxxxxxxxxxx";
  char arr[] = "who say!!!";
  char* s = my_strcpy(temp,arr);
  printf("%s", s);
  return 0;
}

 3.strcat

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

字符串追加；

头文件：#include<string>

strcat函数将源字符串追加到目标字符串的后面;

它的两个参数是两个指针

        第一个指针指向的是目标字符串的起始位置

        第二个指针指向的是源字符串的起始位置

返回值:目标空间的起始位置;

注:

  • 源字符串必须以 ‘\0’ 结束；
  • 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；
  • 从源字符中\0位置开始追加；
int main()
{
	char arr1[20] =  "abcdef" ;
	char arr2[] =  "abdd" ;
	printf("%s", strcat(arr1, arr2));
	return 0;
}

👊模拟实现 

先循环源字符找到'\0'，然后解引用追加；

char * my_strcat( char *dest,  char *src)
{    
	char* ret = dest;    //记录起始地址
	while (*dest)     //循环找到/0位置
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *src++)    //从dest \0处开始追加
	{
		;
	}
	return ret;        //返回源字符起始地址
}

int main()
{
	char arr1[20] = {"abcdefg"};
	char arr2[] = " ggb";    //GG爆
	printf("%s\n", strcat(arr2, arr2));
}

4.strcmp

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

用于比较两个字符串内容的函数；

头文件：#include<string.h>

它的两个参数都是指针，两个指针分别指向待比较的起始位置，

返回值：

当str1大于str2的时候返回一个大于0的数；

小于则返回一个小于0的数；

等于则返回0;

注：

字符串比较的是两个字符串对应的ASCII值而不是字符串的长度。

int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	char arr2[] = "abcdef";
	printf("%d", strcmp(arr, arr2));    //返回小于0的数
	return 0;
}

👊模拟实现 

 从两个字符串的起始位置开始比较，

如果相同且不为‘\0’，则继续比较下一对字符;

如果相同且等于’\0’直接返回0;

如果目标空间的字符ASCII值大于源字符串中字符的ASCII值则返回1，否则返回-1。

#include<assert.h>
int my_strcmp(char *str1,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[20] = "abcde";
	char arr2[] = "abcdef";
	printf("%d", my_strcmp(arr1, arr2));
	return 0;
}

二：可限制字符串函数

可限制字符串函数，就是可以限制字符串大小的函数;

1.strncpy

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

和strcpy相比：多了个无字符型num;

限制几个拷贝字符个数，也会补\0； 

头文件：#include<string.h>；

返回值：返回目标字符串首地址；

注：

  1. 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个。
  2. 拷贝num个字符从源字符串到目标空间。num为多少就拷贝多少。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "who say!!!";
	printf("%s", strncpy(arr1, arr2, 10));
	return 0;
}

将arr2中的10个字符拷贝到arr1中;        如果arr2中不足10个字符，直接补‘\0’，

2.strncat

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

与strcat相比：多了个size_t型参数；指定操作字符的个数。

在目标字符\0处追加 源字符的num个字符；

头文件：#include<string.h>；

返回值：返回目标字符串首地址；

注：

  1. 如果追加时操作数大于源字符串中字符个数，只会将源字符串的字符个数全部追加完就结束
  2. 追加时是从目标空间的‘\0’开始追加，追加完后再补一个‘\0’，使之成为字符串
  3. 可以自己给自己追加
int main()
{
	char arr1[10] = "abcd\0xxxxx";
	char arr2[] = "efghg";
	printf("%s", strncat(arr1, arr2, 2));
	return 0;
}

3.strncmp

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

与上同理：num表示源字符限制元素个数比较

头文件：#include<string.h>；

返回值：比较规则和strcmp一致；

int main()
{
	char arr1[10] = "abc";
	char arr2[] = "defg";
	printf("%d", strncmp(arr1, arr2, 2));
	return 0;
}

4.strstr

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

strstr函数可以在一个字符串1中查找另一个字符串2;

如果字符串2能在字符串1中找到，返回字符串2在字符串1中出现的起始位置;

否则就返回空指针;

头文件：#include<string.h>；

注：

如果字符串2为空字符串，则返回的是字符串1的起始位置。

int main()
{
	char arr1 [] = "abcabc";
	char arr2[] = "abc";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret != NULL)
	{
		printf("找到了");
	}
	else 
	{
		printf("没有找到");
	}
	return 0;
}

 👊模拟实现

//模拟ststr（）
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	char* cp = str1;   //记录相匹配的位置
	char* s1 = str1;  //遍历字符串str1
	char* s2 = str2;  //遍历字符串str2
	while (s2)
	{
		while (*s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		//s2遍历完了，返回记录相匹配的位置
		if (*s2 =='\0')
			return cp;
		//匹配位置不对，匹配位置+1
		cp++;
		s1 = cp;	//将s1拉回位置
		s2= str2;	//将s2拉回首地址，重新遍历
		//cp遍历完str1，没有相匹配位置 ，返回空指针
		if (*cp == '\0')
			return NULL;
	}
	//str2为空,返回str1
	return str1;
	
}

 

5.strtok

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

字符分割函数 

sretok函数通过给定的分隔符的字符集合中的字符去把字符串分割成若干个子字符串

注意如果分隔符的字符集合中的字符不是待分割字符串的字符，是无法分割。

所以分割符的字符集合必须是字符串中有的字符。

它的第一参数是需要被分割的字符串的首地址，第二个参数也是字符串的首地址（不分先后）

该字符串是作分割符的字符集合。返回值是查找到分隔符之前字符串的首地址。

头文件：#include<string.h>

注：

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
  5. 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
//char* strtok(char* arr,const char* del)
int main()
{
	char arr[] = { "whosay@lana.haha" };
	char* p = "@.";
	char* ret = strtok(arr, p);
	printf("%s\n", ret);
	ret = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

 这样就将代码写死了，因为有时候我们无法确定输入的字符串；

而strtok函数，可以记住上次置NULL的地址。可以利用循环优化；

int main()
{
	char arr[] = { "whosay@.lana.haha" };
	char buf[100] = { 0 };
	char* p = "@.";
	char* s;
	for (s = strtok(buf, p); s != NULL; s = strtok(NULL, p))
	{
		printf("%s\n", s);
	}
	return 0;
}

6.strerror-perror

报错函数 

返回错误码，所对应的错误信息。

perror == printf + strerror

int main()
{
	FILE* pf = fopen("add.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("打开文件失败"); 
		return 1;
	}
	else
	{
		printf("打开文件成功\n");
		//...
	}
	return 0;
}

这两个函数都是将错误码转换成人们能看的懂的信息，

区别就是strerror是将错误码转换成错误信息后不打印；

而perror会打印，

而且perror中的字符内容是自己指定；

三：内存函数 

1.memcpy

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

mencpy函数是拷贝两块无关的内存区域数据的函数，它会从源数据中的起始位置拷贝num个字节的数据到目标空间里去；

返回值：返回目标空间的首地址。

注：

  • 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
  • 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
  • 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
    
	int* ret = (int*)memcpy(arr2, arr1, 20);    //返回值的类型为void*，所以强转。

	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("%d ", *(ret+i));
	}

	return 0;
}

一个整型4个字节，要拷贝5个数，所以传参的第三个参数为20.

👊模拟实现

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t count)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	while (count--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src= (char*)src+ 1;
	}
	return (char*)ret;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	int* ret = (int*)my_memcpy(arr2, arr1, 20);

	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("%d ", *(ret + i));
	}

	return 0;
}

2.memmove

内存拷贝加强版

menmvoe函数和menecpy函数的参数和返回值是一模一样的;

memmvoe函数和memcpy函数最大的区别:

  1.         memmove函数操作的源内存块和目标空间的内存块是可以重叠的
  2.         而memcpy函数的源内存块和目标空间的内存块是不能重叠
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* ret = (int*)memmove(arr+3 , arr, 20);
		for (int i = 0; i <=6; i++) {
		printf("%d ", *(ret + i));
	}

	return 0;
}

 👊模拟实现

将拷贝情况分为三种

  1. dest指针位于sour内存块的左边，从前向后拷贝。
  2. dest指针在sour内存块内，则从后向前拷贝。
  3. dest指针与sour内存块位于同一区域，则可以从后往前拷贝也可以从前往后拷。

为了方便分为两种情况，直接划分从前往后拷和从后往前拷。

#include<assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* sour, size_t count)
{
	assert(dest && sour);
	void* ret = dest;
	if (dest < sour)
	{
		while (count--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)(sour);
			dest = (char*)dest + 1;
			sour = (char*)sour + 1;
		}
	}
	else
	{
		while (count--)
		{
			*((char*)dest + count) = *((char*)sour + count);
		}
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memmove(arr1 + 2, arr1, 16);
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

 2.memcmp

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

mencmp函数是比较两个内存块大小的函数

它会比较ptr1和ptr2开始的num个字节，

  1. 当ptr1>ptr2时，返回一个大于0的数;
  2. 当ptr1<ptr2时，返回一个小于0的数;
  3. 相等时则返回0；
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 1,2,3,4,0x1122334455 };
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 16);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

 3.memset

void *menmset(void* dest ,int num,size_t count)

内存设置

memset函数可以将内存块中的的某一部分修改为指定的字符。

三个参数，

第一个参数是目标的起始位置，

第二个参数是指定的修改内存区域的字符，

第三个参数是从起始位置开始设置的内存的字节个数。

memset是以字节为单位来初始化内存单元的。

int main()
{
	char arr[] = "hello world" ;
	memset(arr, 6, 5);
	
	return 0;
}

身为初学者，自知有很多不足，希望得到大佬们指点和改善！！！

 

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