0. 前言

C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身是没有字符串类型的，字符串通畅放在常量字符串和字符数组中。
字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数。

1.函数介绍及部分函数模拟实现

1.1 strlen

• 字符串以'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中'\0'前面出现的字符个数(不包含'\0')。
• 参数指向的字符串必须要以'\0'结束。
• 注意函数的返回值为size_t,是无符号的（易错）。

模拟实现

三种方式：

方式1：

int my_strlen(const char *str)
{int count = 0;while(*str){conut++;str++;}return count;
}

方式2：

//不能创建临时变量计数器，下面用递归的方式
int my_strlen(const char *str)
{if(*str == '\0')return 0;elsereturn 1+my_strlen(str1);
}

方式3：

//指针-指针
int my_strlen(const char *str)
{char *p = str;while(*p != '\0'){p++;}return p-str;
}

1.2 strcpy

• 将源指向的C字符串复制到目标指向的数组中，包括终止的空字符(并在该点停止)。
• 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。

模拟实现

//1.参数顺序
//2.函数的功能，停止条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
//6.题目出自《高质量C/C++编程》最后的试题部分
char *my_strcpy(char *dest, const char *src)
{char *ret = dest//记录目标空间的起始地址asset(dest && src)//dest，src不能为NULLwhile((*dest++ = *src++)){;}return ret;
}

1.3 strcat

• 将源字符串的副本追加到目标字符串。 destination中的终止空字符被source的第一个字符覆盖，并且在destination中由这两个字符串联而成的新字符串的末尾包含一个空字符。
• 源字符串必须以'\0'结束。
• 目标空间必须足够大，能容纳下源字符串的内容。
• 目标空间必须可修改。
• 字符串自己给自己追加，如何？

模拟实现

char *my_strcat(char *dest, const char *src)
{char *ret = dest;assert(dest && src);//找到目标空间的'\0'while(*dest){dest++;}//追加内容while((*dest++ = *src++)){;}return ret;
}

注意：

1.4 strcmp

• 这个函数开始比较每个字符串的第一个字符。 如果它们相等，则继续比较后面的字符，直到字符不同或到达一个结束的空字符为止。
• 标准规定：
  • 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
  • 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
  • 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字
  • 那么如何判断两个字符串？

模拟实现

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

1.5 strncpy

• 首先将源字符串的num个字符复制到目标字符串中。 如果在复制num个字符之前找到源C字符串的结尾(以'\0'为标志)，则目标字符串将用零填充，直到将num个字符写入到目标字符串中为止。
• 拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
• 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。

1.6 strncat

• 首先将源字符串的num个字符添加到目标字符串，并加上一个结束的空字符。
• 如果源字符串中的C字符串长度小于num，则只复制到'\0'字符结束之前的内容。

/* strncat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char str1[20];char str2[20];strcpy (str1,"To be ");strcpy (str2,"or not to be");strncat (str1, str2, 6);puts (str1);return 0;
}

output:

To be or not

1.7strncmp

• 比较到出现两个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。

* strncmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };int n;puts ("Looking for R2 astromech droids...");for (n=0 ; n<3 ; n++)if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0){printf ("found %s\n",str[n]);}return 0;
}

output：

Looking for R2 astromech droids...
found R2D2
found R2A6

1.8 strstr

• 返回一个指向str1中首次出现str2的指针，如果str2不是str1的一部分，则返回一个空指针。

/* 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)strncpy (pch,"sample",6);puts (str);return 0;
}

output：

This is a sample string

这个例子在str中搜索“simple”子字符串并替换“sample”。

模拟实现

先捋一捋思路：
让cur指针记录从主串开始匹配的位置，让s1,s2指针分别去遍历主串和子串，如果s1 等于 s2且s1和s2都没有走完主串和子串，则s1++，s2++。如果s1 不等于s2,则cur++，s1回到cur处，s2回到起始位置即substr处。如果s2走到子串’\0’处，则表示找到了子串，返回cur。如果cur走到主串’\0’处，则表示主串不包含子串，返回NULL指针
特殊处理：如果子串是空字符串，则返回str

char *my_strstr(const str, const substr)
{const char *s1 = str;const char *s2 = substr;const char *cur = str;assert(str && substr);if(*substr == '\0')return str;while(*cur){s1 = cur;s2 = substr;while(*s1 && *s2 && *s1==*s2){s1++;s2++;}if(*s1=='\0')return cur;cur++;}return NULL
}

对字符串匹配算法感兴趣的同学可以看看：

个人认为最强的KMP算法讲解视频

个人认为最强的BF算法讲解视频

1.9 strtok

• sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
• 第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
• 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。（注：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。
• 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。
• 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

/* strtok example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char str[] ="- This, a sample string.";char * pch;printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);pch = strtok (str," ,.-");while (pch != NULL){printf ("%s\n",pch);pch = strtok (NULL, " ,.-");}return 0;
}

output：

Splitting string "- This, a sample string." into tokens:
This
a
sample
string

1.10 strerror

返回错误码，所对应的错误信息

/* strerror example : error list */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>int main ()
{FILE * pFile;pFile = fopen ("unexist.ent","r");if (pFile == NULL)printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));return 0;
}

Possible output:

Error opening file unexist.ent: No such file or directory

函数	如果他的参数符合下列条件就返回真
iscntrl	任何控制字符
isspace	空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行’\n’，回车‘\r’，制表符’\t’或者垂直制表符’\v’
isdigit	十进制数字 0~9
isxdigit	十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a-f，大写字母A-F
islower	小写字母a~z
isupper	大写字母A~Z
isalpha	字母a-z或A~Z
isalnum	字母或者数字，a-z,A-Z,0~9
ispunct	标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）
isgraph	任何图形字符
isprint	任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

字符转换：

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

/* isupper example */
#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 (isupper(c)) c=tolower(c);putchar (c);i++;}return 0;
}

Output:

test string.

1.11 memcpy

• 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。
• 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。
• 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

模拟实现

void *my_memcpy(void *dest, void *src, size_t num)
{assert(dest && src);void *ret = dest;while(num--){*(char *)dest= *(char *)src;dest=(char *)dest + 1;src=(char *)src + 1:}return ret;
}

那如果我们想把arr3数组中的1,3,4,5拷贝到arr3数组的3,4,5,6,7的位置，会出现什么结果？

这是为什么？

这是因为source空间和destination空间出现重叠，这时就得使用memmove函数来处理。

1.12 memmove

• 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
• 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

模拟实现

捋一捋思路：

void *my_memmove(void *dest, const void *src, size_t num)
{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;
}

1.13 memcmp

• 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节

/* memcmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main ()
{char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";int n;n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2);else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2);else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2);return 0;
}

Output:

'DWgaOtP12df0' is greater than 'DWGAOTP12DF0'.

DWgAOtp12Df0大于DWgAOtp12Df0，因为两个单词中的第一个不匹配字符分别是’g’和’g’，而’g’(103)计算结果大于’g’(71)。

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