字符函数和字符串函数的进阶

字符函数和字符串函数

本章重点：

求字符串长度：strlen

长度不受限制的字符串函数：strcpy、strcat、strcmp

长度受限制的字符串函数介绍：strnpy、strncat、strncmp

字符查找：strstr、strtok

错误信息报告：strerror

字符操作

内存操作函数：memcpy、memmove、memset、memcmp

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，字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。字符串常量使用适用于那些对它不做修改的字符串函数

1. 函数介绍

1.1 strlen

size_t strlen ( const char * str );

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）
• 学会strlen函数的模拟实现 

 方式一：

//计数器方式
int my_strlen(const char * str)
{
int count = 0;
while(*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}

 方式二：

//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
if(*str == '\0')
return 0;
else
return 1+my_strlen(str+1);
}

 方式三：

//指针-指针的方式
int my_strlen(char *s)
{
   char *p = s;
   while(*p != ‘\0’ )
       p++;
   return p-s;
}

1.2 strcpy

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

• Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).
• 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。
• 学会模拟实现。

//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》书籍最后的试题部分
char *my_strcpy(char *dest, const char*src)
{
char *ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}

1.3 strcat

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

• Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.
• 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。
• 字符串自己给自己追加，如何？程序会挂掉（循环重复追加，因为里面是赋值）

char *my_strcat(char *dest, const char*src)
{
char *ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while(*dest)
{
dest++;
}
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}

1.4 strcmp

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

• This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to each other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminating null-character is reached.
• 标准规定：

1. 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
2. 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
3. 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字
4. 那么如何判断两个字符串？

int my_strcmp (const char * src, const char * dst)
{
    int ret = 0 ;
assert(src != NULL);
 assert(dest != NULL);
    while( ! (ret = *(unsigned char *)src - *(unsigned char *)dst) && *dst)
        ++src, ++dst;
    if ( ret < 0 )
        ret = -1 ;
    else if ( ret > 0 )
        ret = 1 ;
    return( ret );
}

1.5 strncpy

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

• Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C stringb (which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied, destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.
• 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

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

• Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character.
• If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating null-character is copied.

1.7 strncmp

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

• 比较到出现另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。

1.8 strstr

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

• Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1

1.9 strtok

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

• 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。

1.10 strerror

char * strerror ( int errnum );

返回错误码，所对应的错误信息。

字符分段函数：

1.11 memcpy

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

• 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。

void * memcpy ( void * dst, const void * src, size_t count)
{
    void * ret = dst;
assert(dst);
 assert(src);
    /*
    * copy from lower addresses to higher addresses
    */
    while (count--) {
        *(char *)dst = *(char *)src;
        dst = (char *)dst + 1;
        src = (char *)src + 1;
   }
    return(ret);
}

1.12 memmove

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

• 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。

void * memmove ( void * dst, const void * src, size_t count)
{
    void * ret = dst;
    if (dst <= src || (char *)dst >= ((char *)src + count)) {
        /*
        * Non-Overlapping Buffers
                * copy from lower addresses to higher addresses
        */
        while (count--) {
            *(char *)dst = *(char *)src;
            dst = (char *)dst + 1;
            src = (char *)src + 1;
       }
   }
    else {
        /*
        * Overlapping Buffers
        * copy from higher addresses to lower addresses
        */
        dst = (char *)dst + count - 1;
        src = (char *)src + count - 1;
        while (count--) {
            *(char *)dst = *(char *)src;
            dst = (char *)dst - 1;
            src = (char *)src - 1;
       }
   }
    return(ret);
}

1.13 memset

int memcmp ( const void * ptr1,

const void * ptr2,

size_t num );

• 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
• 返回值如下：