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字符、字符串、内存函数

来源：刀刀网

字符字符串函数相关代码。

内存函数相关代码：

库函数的模拟实现：

字符串函数

头文件 <string.h>

1、strlen：字符串求长
  • strlen函数求字符串长度。
  • 头文件声明
size_t strlen( const char *string );
  • 字符串以 ‘\0’ 作为结束标志，strlen函数返回的是字符串中 '\0' 之前的出现的字符个数，不包含  '\0'  。
  • strlen函数的返回值是 size_t（无符号整型）。
int main()
{
	//返回的是无符号整型，那么-3就是一个很大的正数
	//      3                 6
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef"))
	{
		printf("1");
	}
	else
	{
		printf("2");
	}
	return 0;
}


//结果为1
  • strlen的模拟实现
#include <assert.h>
size_t my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	size_t count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
2、strcpy：字符串拷贝
  • strcpy字符串拷贝函数。
  • 头文件声明
char *strcpy( char *strDestination, const char *strSource );
//strDestination：目的字符串。
//strSource：源字符串
  • 源字符串必须含有 '\0' 。
  • strcpy会把原字符串的 '\0' 也拷进目的字符串中，strcpy遇到 '\0' 即停止拷贝。
  • 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，不能是常量区或被const修饰。
  • 模拟实现
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* des, const char* src)
{
	assert(des);
	assert(src);
	char* ret = des;
	while (*des++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
3、strcat：字符串追加
  • 字符串追加函数。
  • 头文件声明
char *strcat( char *strDestination, const char *strSource );
  • 与strcpy类似，目的字符串必须足够大、目标空间必须可变、源字符串必须包含 '\0' 。
  • 模拟实现
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	//1、找到目标空间的末尾\0
	while (*dest != '\0')
	{
		dest++;
	}
	//2、拷贝字符串
	while (*dest++ = *src++);
	return ret;
}
4、strcmp：字符串判等
  • 判断两个字符串是否相等。
  • 头文件声明
int strcmp( const char *string1, const char *string2 );
  • strcmp比较的不是字符串的大小，而是字符串的内容（ASCII码值）。逐位比较，ASCII码大的，值就大（即使它的位数更少）。
int main()
{
	char arr1[20] = { "yhangsan" };
	char arr2[20] = { "z" };
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	if (ret < 0) 
		printf("<\n");
	else if (ret == 0)
		printf("==\n");
	else  
		printf(">\n");
	return 0;
}

//  <
  • 模拟实现
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
			return 0;
		str1++;
		str2++;
	}
	return (int)(*str1 - *str2);
}

        strlen、strcpy、strcat、strcmp都是长度不受限的字符串函数，只有遇到 \0 才会停止，有一定的安全隐患。

        因此，C语言提供了一些长度受限的字符串函数:strnlen、strncpy、strncat、strncmp。

char *strncpy( char *strDest, const char *strSource, size_t count );
char *strncat( char *strDest, const char *strSource, size_t count );
int strncmp( const char *string1, const char *string2, size_t count );
//size_t count：表示的字节数
//对strncmp来说：count表示比较的字节数
5、strstr：字符串匹配
  • 即查找子串函数，在字符串A中寻找字符串B。
  • 头文件声明
char *strstr( const char *str, const char *substr );
//str：是源字符串
//substr：是子串
  • strstr函数的返回值是：1.找到子串返回子串首元素的地址；2.找不到返回空指针；
  • 模拟实现
//子串匹配有多种算法
//多次匹配算法
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	const char* s1 = str1;
	const char* s2 = str2;
	const char* p = NULL;
	p = str1;
	while (*p)
	{
		s1 = p;
		s2 = str2;
		while (*s1!='\0'&&*s2!='\0' && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
		{
			return (char* )p;
		}
		p++;
	}
	return NULL;
}

//KMP算法
//这个算法也是用来实现字符串匹配的
//效率高，但实现难度大

6、strtok：字符串切割
  •  头文件声明
char *strtok( char *str, const char *sep );
//sep参数是个字符串，定义用作分隔符的字符集合
//str参数表示被分割的字符串
//str包含0个或多个由sep字符串中一个或多个分隔符标记。

//当str != NULL ，函数找到str的第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置。
//当sep == NULL ，函数将在同一字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
  •  strtok找到一处标记后，将其变为 '\0' ，并返回一个指向这个标记的指针。
  • strtok会改变传入的字符串，所以该函数传入的参数最好是临时拷贝的参数。
  • 如果字符串中不存在更多的标记，则返回NULL指针。
  • 实例：
int main()
{
	const char* sep = "@.";//分隔符的集合：遇见@和.都会被分割
	char email[] = "zhangpengwei@bitejiuyeke@@.com";
	char cp[60] = { 0 };
    //临时拷贝的参数，防止email被改变
	strcpy(cp, email);

	char* ret = NULL;//strtok的返回值是一个指针
    /*利用一个for循环巧妙地利用strtok函数*/
    for (ret = strtok(cp, sep);
		 ret != NULL; 
		 ret = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
}

A：        strtok在函数内部，存在static声明的静态变量，在函数栈帧销毁后仍能被下次的strtok函数使用。

7、strerror：错误报告
  • 错误报告函数：返回错误码所对应的错误信息。
  • 头文件声明
char *strerror( int errnum );

        C语言库函数，在执行失败时，都会设置会错误码。（0，1，2，3...）每一个错误码都对应一种错误信息，利用strerror函数可以打印这些错误信息。

  • 实例：
int main()
{
	//errno  -  C语言设置的一个全局的错误码存放的变量
    //errno  -  只会保存最新的错误码

	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n",strerror(errno));
		return 1;
	}
	else
	{
        ;
	}
	return 0;
}

字符函数

1、字符分类函数

头文件 <ctype.h>

2、字符转换函数

 头文件<stdlib.h>或<ctype.h>

int tolower( int c );
int toupper( int c );

内存函数

内存函数的头文件<memory.h>或<string.h>

内存函数与字符串函数最大的区别就是：内存函数的参数任意类型的数据。

1、memcpy：内存空间拷贝
  • 类似strcpy函数，不过memcpy是内存拷贝能够拷贝任意类型的数据。
  • 头文件声明
void *memcpy( void *dest, const void *src, size_t count );
//size_t：表示拷贝的字节数
  • memcpy，负责拷贝两块空间的数据。（vs的memcpy功能更加强大，能够拷贝重叠内存，而大多数的编译器不能实现重叠内存拷贝）。
  • memmove，负责重叠内存的拷贝。
  • 模拟实现：
typedef unsigned int uint;
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, uint num)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = (char*)dest;
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
        //指针强转后++,在一些编译器上不能使用
	}
	return ret;
}
 2、memmove：重叠内存空间拷贝
  • memcpy不能在同一块内存上相互拷贝，memmove能够在同一内存上拷贝。
  • 模拟实现：
void* my_memmove(void* dest, const void* src, uint num)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	if(dest<src)
	{
		//前 -> 后
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		//后 -> 前
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
			//不需要dest和src在前进了，通过num从后往前
		}
	}
	return ret;
}
3、memcmp：内存比较
  • 能够比较比较任意数据类型。
  • 头文件声明
int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count );
  •  模拟实现：
int my_memcmp(const void* str1, const void* str2, int num)
{
	assert(str1 && str2);
	printf("num=%d\n", num);

	while (str1!='\0'&&str2!='\0'&&num)
	{
		if (*(char*)str1 != *(char*)str2)
			break;
		str1 = (char*)str1 + 1;
		str2 = (char*)str2 + 1;
		num--;
	}
	printf("num=%d\n", num);

	if (num == 0)return 0;
	else return (int)((char*)str1 - (char*)str2);
}
4、memset：内存设置
  • 内存设置函数，该函数可以用来初始化。
  • memset：是以字节位单位初始化的，会把count个字节全部初始为参数c。
  • 头文件声明
void *memset( void *dest, int value, size_t count );
//dest：待初始化空间的首地址
//value：设置初始化的值
//count：待初始化的字节数
  • 实例：
void test5()
{
	char arr[] = "hello bit";
	memset(arr+6, 'x', 3);
	printf("%s\n", arr);
}
void test6()
{
	int arr[10] = { 0 };
	memset(arr, 1, 40);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}
}
  • 模拟实现：
void* my_memset(void* dest, int val, uint num)
{
	assert(dest);
	void* ret = dest;
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = val;
		dest = (char*)dest + 1;
	}
	return ret;
}

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