C/C++字符函數(shù)和字符串函數(shù)示例詳解
前言
在編程的過程中，我們經(jīng)常要處理字符和字符串，為了?便操作字符和字符串，C語?標(biāo)準(zhǔn)庫中提供了 ?系列庫函數(shù)，接下來我們就學(xué)習(xí)?下這些函數(shù)。
字符函數(shù)和字符串函數(shù)
1.字符分類函數(shù)
C語?中有?系列的函數(shù)是專?做字符分類的，也就是?個字符是屬于什么類型的字符的。 這些函數(shù)的使?都需要包含?個頭?件是 ctype.h
這些函數(shù)的使??法?常類似，我們就講解?個函數(shù)的事情，其他的?常類似：
int islower ( int c );
islower 是能夠判斷參數(shù)部分的 c 是否是?寫字?的。 通過返回值來說明是否是?寫字?，如果是?寫字?就返回?0的整數(shù)，如果不是?寫字?，則返回 0。
練習(xí)：
寫?個代碼，將字符串中的?寫字?轉(zhuǎn)?寫，其他字符不變。
#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;
}
也可以寫成
while(str[i]!='\0')
{
if(islower(str[i]))
{
str[i]=toupper(str[i]);
}
i++;
}
2.字符轉(zhuǎn)換函數(shù)
C語?提供了2個字符轉(zhuǎn)換函數(shù)：
int tolower ( int c ); //將參數(shù)傳進(jìn)去的?寫字?轉(zhuǎn)?寫 int toupper ( int c ); //將參數(shù)傳進(jìn)去的?寫字?轉(zhuǎn)?寫
上?的代碼，我們將?寫轉(zhuǎn)?寫，是-32完成的效果，有了轉(zhuǎn)換函數(shù)，就可以直接使? tolower 函 數(shù)。
#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 = toupper(c);
putchar(c);
i++;
}
return 0;
}
3.strlen的使用和模擬實現(xiàn)
size_t strlen ( const char * str );//size_t是無符號整型
功能：統(tǒng)計參數(shù) str 指向的字符串的?度。統(tǒng)計的是字符串中 ‘\0’ 之前的字符的個數(shù)。
參數(shù)：
• str ：指針，指向了要統(tǒng)計?度的字符串。 返回值：返回了 str 指向的字符串的?度，返回的?度不會是負(fù)數(shù)，所以返回類型是 size_t 。
if((strlen("abc")-strlen("abcdef"))>0)//size_t為無符號整型，所以3-6一定大于0
{
printf(">\n");//所以輸出>
}
else
{
printf("<=\n");
}
解決方案
(int)strlen("abc")-(int)strlen("abcdef")
3.1 代碼演示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char* str = "abcdef";
printf("%zd\n", strlen(str));
return 0;
}
使?注意事項：
• 字符串以 ‘\0’ 作為結(jié)束標(biāo)志，strlen函數(shù)返回的是在字符串中 ‘\0’ 前?出現(xiàn)的字符個數(shù)（不包 含 ‘\0’ )。
• 參數(shù)指向的字符串必須要以 ‘\0’ 結(jié)束。
• 注意函數(shù)的返回值為 size_t ，是?符號的（ 易錯 ）
• strlen的使?需要包含頭?件
3.2 strlen返回值
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char* str1 = "abcdef";
const char* str2 = "bbb";
if(strlen(str2) - strlen(str1) > 0)//size_t類型恒大于0
{
printf("str2 > str1\n");
}
else
{
printf("srt1 > str2\n");
}
return 0;
}
3.3 strlen的模擬實現(xiàn)
?式1：
//計數(shù)器?式
int my_strlen(const char * str)
{
int count = 0;
assert(str);//assert斷言 頭文件<assert.h>
while(*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}
?式2：
//不能創(chuàng)建臨時變量計數(shù)器
int my_strlen(const char * str)
{
assert(str);
if(*str == '\0')
return 0;
else
return 1 + my_strlen(str+1);//str+1是下一個字符的地址
}
比如
my_strlen("abcdef")=1+my_strlen("bcdef")
?式3：
//指針-指針的?式
int my_strlen(char *s)
{
assert(str);
char *p = s;
while(*p != '\0')
p++;
return p - s;
}
4.strcpy的使用和模擬實現(xiàn)
string copy
char* strcpy(char * destination, const char * source );
功能：字符串拷?，拷?到源頭字符串中的 \0 為?
參數(shù)：
destination ：指針，指向?的地空間
source ：指針，指向源頭數(shù)據(jù)
返回值：
strcpy 函數(shù)返回的?標(biāo)空間的起始地址
4.1 代碼演示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[10] = {0};
char arr2[] = "hello";
strcpy(arr1, arr2);//\0也會拷貝進(jìn)去
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
使?注意事項：
•源字符串必須以 ‘\0’ 結(jié)束.。
• 會將源字符串中的 ‘\0’ 拷?到?標(biāo)空間。
• ?標(biāo)空間必須?夠?，以確保能存放源字符串。
• ?標(biāo)空間必須可修改。(不能是常量字符串,因為常量字符串不可以修改)
4.2 模擬實現(xiàn)
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//1.參數(shù)順序
//2.函數(shù)的功能，停?條件
//3.assert
//4.const修飾指針
//5.函數(shù)返回值
char* my_strcpy(char *dest, const char*src)//src不能修改
{
char *ret = dest;//dest++后變了 所以先存起來
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while((*dest++ = *src++))//先用再++,當(dāng)*src為\0時，終止循環(huán)
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[10] = {0};
char arr2[] = "hello";
my_strcpy(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
void my_strcpy(char* dest,char* src)
{
//拷貝\0前面的內(nèi)容
while(*src!='\0')
{
*dest=*src;
dest++;
src++;
}
*dest=*src;//拷貝\0
}
5.strcat的使用和模擬實現(xiàn)
連接字符串
char * strcat ( char * destination, const char * source );
功能：字符串追加，把 source 指向的源字符串中的所有字符都追加到 destination 指向的空間 中。
參數(shù)：
destination ：指針，指向?的地空間
source ：指針，指向源頭數(shù)據(jù)
返回值：
strcat 函數(shù)返回的?標(biāo)空間的起始地址
5.1 代碼演示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;//輸出hello world
}
使用注意事項：
• 源字符串必須以 ‘\0’ 結(jié)束。
• ?標(biāo)字符串中也得有 \0 ，否則沒辦法知道追加從哪?開始。
• ?標(biāo)空間必須有?夠的?，能容納下源字符串的內(nèi)容。
• ?標(biāo)空間必須可修改。
5.2 模擬實現(xiàn)
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char *dest, const char*src)
{
char *ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);//這兩行等價于assert(dest&&src)
//1.找到目標(biāo)空間中的\0
while(*dest)//while(*dest!='\0')
{
dest++;
}
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
my_strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
那如果是自拼接呢
my_strcat(arr1,arr1) //自拼接會:1.死循環(huán)2.系統(tǒng)崩潰
6.strcmp的使用和模擬實現(xiàn)
兩個字符串比較應(yīng)用場景 登錄： 輸入 ：用戶名 密碼
? 數(shù)據(jù)庫 用戶名 密碼
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
功能：?來?較 str1 和 str2 指向的字符串，從兩個字符串的第?個字符開始?較，如果兩個字符 的ASCII碼值相等，就?較下?個字符。直到遇到不相等的兩個字符，或者字符串結(jié)束。
參數(shù)：
str1 ：指針，指向要?較的第?個字符串
str2 ：指針，指向要?較的第?個字符串
返回值：
• 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：
? 第?個字符串?于第?個字符串，則返回?于0的數(shù)字
? 第?個字符串等于第?個字符串，則返回0
? 第?個字符串?于第?個字符串，則返回?于0的數(shù)字
6.1 代碼演示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abq";
int ret = strcmp(arr1, arr2);
printf("%d\n", ret);
if(ret > 0)
printf("arr1 > arr2\n");
else if(ret == 0)
printf("arr1 == arr2\n");
else
printf("arr1 < arr2\n");
return 0;
}
6.2 模擬實現(xiàn)：
int my_strcmp (const char * str1, const char * str2)
{
int ret = 0 ;
assert(str1 != NULL);
assert(str2 != NULL);
while(*str1 == *str2)
{
if(*str1 == '\0')
return 0;
str1++;
str2++;
}
return *str1-*str2;//最后比較的ASII碼值的差
}
7.strncpy函數(shù)的使用
strcpy strcat strcmp 是長度不受限的字符串比較 不安全
strncpy strncat strncmp 長度受限函數(shù)
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
功能：字符串拷?；將 source 指向的字符串拷?到 destination 指向的空間中，最多拷? num 個字符。
參數(shù)：
destination ：指針，指向?的地空間
source ：指針，指向源頭數(shù)據(jù)
num ：從source指向的字符串中最多拷?的字符個數(shù)
返回值：
strncpy 函數(shù)返回的?標(biāo)空間的起始地址
7.1 代碼演示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = {0};
char arr2[] = "abcdefghi";
char* str = strncpy(arr1, arr2, 5);
printf("%s\n", arr1);
printf("%s\n", str);
return 0;
}
長度足夠，讓拷貝幾個就幾個，長度小于num補\0
7.2 ?較strcpy和strncpy函數(shù)
strcpy 函數(shù)拷?到 \0 為?，如果?標(biāo)空間不夠的話，容易出現(xiàn)越界?為。
strncpy 函數(shù)指定了拷?的?度，源字符串不?定要有 \0 ，同時在設(shè)計參數(shù)的時候，就會多?層 思考：?標(biāo)空間的??是否夠?， strncpy 相對 strcpy 函數(shù)更加安全。
8.strncat函數(shù)的使用
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
功能：字符串追加；將 source 指向的字符串的內(nèi)容，追加到 destination 指向的空間，最多追 加 num 個字符。
參數(shù)：
destination ：指針，指向了?標(biāo)空間
source ：指針，指向了源頭數(shù)據(jù)
num ：最多追加的字符的個數(shù)
返回值：返回的是?標(biāo)空間的起始地址
8.1 代碼演示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
char* str = strncat(arr1, arr2, 5);//從\0開始追加,追加萬還加\0
printf("%s\n", arr1);
printf("%s\n", str);//若num>長度,則追加\0
return 0;
}
8.2 strcat和strncat對比
• 參數(shù)不同， strncat 多了?個參數(shù)
• strcat 函數(shù)在追加的時候要將源字符串的所有內(nèi)容，包含 \0 都追加過去，但是 strncat 函 數(shù)指定了追加的?度。
• strncat 函數(shù)中源字符串中不?定要有 \0 了。
• strncat 更加靈活，也更加安全。
9.strncmp函數(shù)的使用
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
功能：字符串?較；?較 str1 和 str2 指向的兩個字符串的內(nèi)容，最多?較 num 字符。
參數(shù)：
str1 ：指針，指向?個?較的字符串
str2 ：指針，指向另外?個?較的字符串
num ：最多?較的字符個數(shù)
返回值：
• 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：
? 第?個字符串?于第?個字符串，則返回?于0的數(shù)字
? 第?個字符串等于第?個字符串，則返回0
? 第?個字符串?于第?個字符串，則返回?于0的數(shù)字
9.1 代碼演示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abcqw";
int ret1 = strncmp(arr1, arr2, 3);
printf("%d\n", ret1);
int ret2 = strncmp(arr1, arr2, 4);
printf("%d\n", ret2);
return 0;
}
9.2 strcmp和strncmp?較
• 參數(shù)不同
• strncmp可以?較任意?度了
• strncmp函數(shù)更加靈活，更加安全
10.strstr的使用和模擬實現(xiàn)
char * strstr ( const char * str1, const char * str2);
功能：strstr 函數(shù)，查找 str2 指向的字符串在 str1 指向的字符串中第?次出現(xiàn)的位置。 簡??之：在?個字符串中查找?字符串。 strstr 的使?得包含<string.h>
參數(shù)：
str1 ：指針，指向了被查找的字符串
str2 ：指針，指向了要查找的字符串
返回值：
• 如果str1指向的字符串中存在str2指向的字符串，那么返回第?次出現(xiàn)位置的指針
• 如果str1指向的字符串中不存在str2指向的字符串，那么返回NULL(空指針)
10.1 代碼演示
/* strstr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] ="This is a simple string";
char * pch;
pch = strstr (str,"simple");
if (pch != NULL)
printf("%s\n", pch);
else
printf("查找的字符串不存在\n");
return 0;
}
int main()
{
char arr1[]="this is an apple\n";
const char* p="is";//放的是i的地址
char* ret = strstr(arr1,p);
printf("%s\n",ret);
return 0;
}
10.2 strstr的模擬實現(xiàn)
char * strstr (const char * str1, const char * str2)//str1 str2不希望被修改
{
char *cp = (char *) str1;
char *s1, *s2;
//特殊情況：str2是空字符串時，直接返回str1
if ( !*str2 )
return((char *)str1);
while (*cp)
{
s1 = cp;
s2 = (char *) str2;
while ( *s1 && *s2 && !(*s1-*s2) )
s1++, s2++;
if (!*s2)
return(cp); //返回第?次出現(xiàn)的起始
cp++;
}
return(NULL); //找不到則返回NULL
}
先來一種簡單情況 在abcdef 中找 bcd
str1指向a時，不符合，所以++指向b,此時與*str2相等，然后str2++,再str1++,直到str2指向\0時結(jié)束
再來一種復(fù)雜情況
從第一個b開始時沒有 可能存在多次匹配 還得有兩個指針變量 存放他們兩個的起始變量 然后對他們++ 讓起始位置向后平移
char* my_strstr(const char* str1,const char* str2)
{
const char* s1=NULL;
const char* s2=NULL;
const char* cur=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;
}
strstr函數(shù)的實現(xiàn)有多種，可以暴?查找，也有?種?效?些的算法：KMP，有興趣的可以去學(xué)習(xí)。
11.strtok函數(shù)的使用
char *strtok(char *str, const char *delim); //delim參數(shù)指向了一個字符串，定義了用作分隔符的字符的集合
功能
• 分割字符串：根據(jù)delim 參數(shù)中指定的分隔符，將輸?字符串str 拆分成多個?字符串。
• 修改原始字符串： strtok 會直接在原始字符串中插?’\0’ 終?符，替換分隔符的位置，因 此原始字符串會被修改。
參數(shù)
1.str ：?次調(diào)?時傳?待分割的字符串；后續(xù)調(diào)?傳?NULL ，表?繼續(xù)分割同?個字符串。
2.delim ：包含所有可能分隔符的字符串（每個字符均視為獨?的分隔符）。
返回值
• 成功時返回指向當(dāng)前?字符串的指針。
• 沒有更多?字符串時返回NULL 。
使?步驟
- ?次調(diào)?：傳?待分割字符串和分隔符。
- 后續(xù)調(diào)?：傳?NULL 和相同的分隔符，繼續(xù)分割。
- 結(jié)束條件：當(dāng)返回NULL 時，表?分割完成。
11.1 代碼演示
int main()
{
char arr[]="fnianxu@yeah.net";
char arr2[30]={0};//"fnianxu\0yeah\0net"
strcpy(arr2,arr);
const char* sep="@.";//傳入NULL在\0之后繼續(xù)進(jìn)行
char* ret=NULL;//初始化
ret = strtok(arr2,sep);
printf("%s\n",ret);
ret = strtok(NULL,sep);
printf("%s\n",ret);
ret = strtok(NULL,sep);
printf("%s\n",ret);
}
運行結(jié)果如下:
但一直傳入空指針有些麻煩，所以看以下示例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[] = "192.168.6.111";
const char* sep = ".";
const char* str = NULL;
char buf[30] = {0};
strcpy(buf, arr); //將arr中的字符串拷?到buf中，對buf的內(nèi)容進(jìn)?切割
for (str = strtok(buf, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
{
printf("%s\n", str);
}
return 0;
}
11.2 注意事項
• 破壞性操作： strtok 會直接修改原始字符串，將其中的分隔符替換為’\0’ 。如果需要保留原字符串，應(yīng)先拷??份。
• 連續(xù)分隔符：多個連續(xù)的分隔符會被視為單個分隔符，不會返回空字符串。
• 空指針處理：如果輸?的str 為NULL 且沒有前序調(diào)?，?為未定義。
12.strerror函數(shù)的使用
char* strerror ( int errnum );
功能
1.strerror 函數(shù)可以通過參數(shù)部分的errnum 表示錯誤碼，得到對應(yīng)的錯誤信息，并且返回這個錯誤信息字符串?字符的地址。
2.strerror 函數(shù)只針對標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù)發(fā)?錯誤后設(shè)置的錯誤碼的轉(zhuǎn)換。
3.strerror 的使?需要包含<string.h>
在不同的系統(tǒng)和C語?標(biāo)準(zhǔn)庫的實現(xiàn)中都規(guī)定了?些錯誤碼，?般是放在 errno.h 這個頭?件中說 明的，C語?程序啟動的時候就會使??個全局的變量 errno 來記錄程序的當(dāng)前錯誤碼，只不過程序啟動的時候errno 是0，表?沒有錯誤，當(dāng)我們在使?標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù)的時候發(fā)?了某種錯誤， 就會將對應(yīng)的錯誤碼，存放在 errno 中，??個錯誤碼的數(shù)字是整數(shù)，很難理解是什么意思，所 以每?個錯誤碼都是有對應(yīng)的錯誤信息的。strerror函數(shù)就可以將錯誤碼對應(yīng)的錯誤信息字符串的地 址返回。
參數(shù)：
errnum ：表示錯誤碼
這個錯誤碼?般傳遞的是 errno 這個變量的值，在C語?有?個全局的變量叫： errno ，當(dāng)庫函數(shù) 的調(diào)?發(fā)?錯誤的時候，就會講本次錯誤的錯誤碼存放在 errno 這個變量中，使?這個全局變量需要 包含?個頭?件 errno.h 。
返回值：
函數(shù)返回通過錯誤碼得到的錯誤信息字符串的?字符的地址。
12.1 代碼演示
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//我們打印?下0~10這些錯誤碼對應(yīng)的信息
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i <= 10; i++) {
printf("%d: %s\n", i, strerror(i));
}
return 0;
}
在Windows11+VS2022環(huán)境下輸出的結(jié)果如下：
0: No error 1: Operation not permitted 2: No such file or directory 3: No such process 4: Interrupted function call 5: Input/output error 6: No such device or address 7: Arg list too long 8: Exec format error 9: Bad file descriptor 10: No child processes
舉例：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main ()
{
FILE * pFile = NULL;
//fopen函數(shù)以讀的形式打開?件，如果?件不存在，則打開失敗。
pFile = fopen ("unexist.ent", "r");
if (pFile == NULL)
{
printf ("錯誤信息是：%s\n", strerror(errno));
return 1;//錯誤返回
}//讀文件
fclose(pf);//關(guān)閉文件
return 0;//空指針不能解引用
}
輸出：
錯誤信息是：No such file or directory
12.2 perror
也可以了解?下 perror 函數(shù)， perror 函數(shù)相當(dāng)于?次將上述代碼中的第11?完成了，直接將錯誤 信息打印出來。 perror 函數(shù)打印完參數(shù)部分的字符串后，再打印?個冒號和?個空格，再打印錯誤 信息。
perror有能力直接打印錯誤信息，打印的時候，先打印傳給perror的字符串,然后打印冒號，再打印空格，最后打印錯誤碼對應(yīng)信息
perrpr=printf+strerror
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main ()
{
FILE * pFile = NULL;
pFile = fopen ("unexist.ent", "r");
if (pFile == NULL)
{
perror("錯誤信息是");
return 1;
}
return 0;
}
輸出：
錯誤信息是: No such file or directory
總結(jié)
到此這篇關(guān)于C/C++字符函數(shù)和字符串函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C/C++字符函數(shù)和字符串函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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