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c语言笔记5

时间：2023-08-23 09:02:04浏览次数：25  
标签：const 语言 int 笔记 char 内存 字符串 函数

c语言笔记5(动态内存申请，字符串处理函数，const与指针的关系)

1. 动态内存申请

现状：数组长度是预先定义好的，在整个程序中固定不变

问题：但是在实际的编程中，往往会发生这种情况，即所需的内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定

解决办法：为了解决上述问题，c语言提供了一些内存管理函数，这些内存管理函数可以按需要动态的分配内存空间，也可以把不再使用的空间回收后再次利用

1.1 静态分配和动态分配

静态分配

1.在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式
2.必须事先知道所需空间的大小
3.按计划分配

动态分配

1.在程序运行过程中，根据需要大小自由分配所需空间
2.按需分配
3.分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配

1.2 动态分配相关的函数

引入头文件<stdlib.h>

1.2.1 malloc()函数

原型：void *malloc(unsigned int size);

功能说明：

在内存的动态存储区(堆区)中分配一块长度为size字节的连续区域，用来存放类型说明符指定的类型。函数原型返回void*指针，使用时必须做相应的强制类型转换，分配的内存空间内容不确定，一般使用memset初始化

返回值：分配空间的起始地址(分配成功)，NULL(分配失败)

1.2.2 free函数

原型：void free(void* ptr);

功能：free函数释放ptr指向的内存

【注意】ptr指向的内存必须是malloc、colloc、relloc三个函数之一的动态申请的内存，一块动态申请的内存只能free一次，不能多次free

1.2.3 calloc函数

void *calloc(size_t nmemb,size_t size);

功能：在内存的堆中，申请nmemb块，每块的大小为size个字节的连续区域

malloc和calloc函数都是用来申请内存的，他们的区别：

malloc 申请的内存，内存中存放的内容是随机的，不确定的
calloc 函数申请的内存中的内容为0

1.2.4 realloc函数(重新申请内存)

使用场景：扩大或缩小内存空间

void *realloc(void *s,unsigned int newsize);

在原先s指向的内存基础上重新申请内存，新的内存大小为new_size

个字节，如果原先内存后面有足够大的空间，就追加，如果后边的内存不够用，则realloc函数会在堆区找一个newsize个字节大小的内存申请，将原先内存中的内容拷贝过来，然后释放原先的内存，最后返回新内存的地址

1.2.5 memset函数

初始化内存空间的数据，一般在动态申请空间之后，使用。

部分编译器中，动态申请空间时，内容不确定，因此需要进行初始化

#include <string.h>

void *memset(void *s,int c,size_t n);
s表示指针的首地址(内存空间的首地址)
c初始值
n字节大小

1.3 内存泄露

从堆区中分配(申请)的内存空间，在使用之后，没有释放free；或者不存在有效的指针来指向此内存空间

1.3.1 分配的内存空间没有释放

如：主函数中没有释放p指针指向的堆内存空间

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


int *create(int n)
{
    int *p=(int*)malloc(n*4);
    memset (p,0,n*4);
    if(NULL == p)
    {
        perror("malloc");
    }
    return p;
}
int main()
{
    int *p=create(s);
    p[0]=100;
    printf("%d\n",*p);
    //用完之后释放
    free(p);
    return 0;
}

1.3.2 分配的空间没有引用

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

void create(char *p,int n)
{
    p = (char *)malloc(n);
    memset(p,'\0',n);
    if(NULL == p)
    {
        perror("malloc");
    }
}
int main(){
    char *p=NULL;
    create(p,32);
    scanf("%s",p);
    printf("==>%s\n",p);
    free(p);
    return 0;
}

【注】申请的内存，一定不要把首地址给丢了，在不用的时候一定要释放内存

2. 字符串处理函数

字符串处理的相关函数都在<string .h>头文件中

2.1 strlen求长度函数

size_t strlen(const char*s);

返回字符串中字符个数，到'\0'结束

自定义函数，实现strlen

int str_len(const char*str)
{
    //const作用：防止str指针在函数内被指向其他地方
    int len = 0;
    while(str[len++]);
    return len-1;//不需要'\0'
}
int main()
{
    while(1)
    {
        printf("data:");
        scanf("%s",content);
        if(content[0]=='q')
            break;
        printf("%s len is%d\n",content,str_len(content));
        //printf("%s len is %ld\n",content,strlen(content));
    }
    return 0;
}

2.2 strcpy复制函数

将src的内容复制到前面的字符串中，包含'\0'内容，返回dest目标的地址

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

自定义复制函数，在复制内容之前先清空，再复制内容

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

void strcp(char *dest,char *src)
{
    int len = 0;
    while(src[len++]);
    //复制时，不包含'\0'
    for (int i = 0;i<len-1;i++)
    {
        *(dest + i) = *(src + i);
    }
    //dest原内容中多余的要清空
    while (dest[len-1])
    {
        dest[len-1]=0;
        len++;
    }
}

2.3 strcat 拼接函数

将src的内容追加到dest字符串的后面，要求dest字符串的空间足够大

在dest的第一个\0的位置上追加src的内容，包含src的'\0'

char *strcat(char *dest,const char*src);
char *strncat(char *dest,const char *src,size_t n);

自定义strcat的功能

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


char *strjoin(char *dst,char *src)
 //char *strjoinn(char *dst,char *src,int n)
{
    int insert_pos = 0;
    while(dst[insert_pos])
        insert_pos++;
    //在dst的第一个'\0'位置上开始拼接src的内容
    for(int i =0;i<=strlen(src);i++)
 // for(int i=0;i<n;i++)      
    {
        dst[insert_pos + i]=*(src+i);
    }
    return dst;
}

2.4 strcmp比较函数

比较两个字符串的内容是否相等，按位置从左到右依次比较相同位置的字符，如果相同继续比较，如果不同返回(两个字符的差值为正数)，-1(两个字符的差值为负数)

返回值：

0 s1 == s2

1 s1 > s2

-1 s1 < s2

int strcmp(const char *s1,const char *s2);
int strncmp(const char *s1,const char *s2,size_t n);

自定义strcmp函数的功能

int cmp(char *s1,char *s2)
//cmpn(char *s1,char *s2,int n)    
{
    int i=0;
    while(s2[i]&&s1[i]==s2[i])
  //while(i<n-1&&s1[i]&&s1[i]==s2{i})      
        i++;
    int delta = s1[i]-s2[i];
    if(delta == 0)
        return 0;
    else if(delta > 0)
        return 1;
    else 
        return -1;
}

2.5 strchr和strstr查找函数

查找字符或字符串的函数

char *strchr(const char*s,int c);
从s字符串中查找是否存在c字符，如果存在，则返回字符在s中的第一次出现的位置(地址)，反之，不存在时，返回NULL。
char *strrchr(const char*s,int c);
查找c，最后一次在s中出现的位置(地址)。如果不存在，则返回NULL
char *strstr(const char *haystack,const char *needle);
从haystack中查找首次出现needle(子字符串)的内容位置(地址)

2.6 字符串转数值的函数

<stdlib.h>库文件

int atoi(const char *nptr);  将字符串的数字转化为数值 int
long atol(const char *nptr);   将字符串的数组转化为长的数值 long
double atof(const char *nptr);   将字符串的数字和小数点转化为浮点型 double

2.7 strtok切割函数

按照delim指向的字符串中的字符，切割str指向的字符串

其实就是在str指向的字符串中发现了delim字符串中的字符，就将其变成'\0'

调用一次strtok只切割一次，切割一次之后，再去切割的时候strtok的第一个参数传NULL，意思是接着上次切割的位置继续切。

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

例

int main(int argn,char *argv[])
{
    char str[100] = "小明:21,,,.男.女,北京:haidian";
    int i = 0;
    char *delim = ":,.";
    char *ret[10];
    ret[i] = strtok(str,delim);//返回第一次切割的内容
    while (ret[i] != NULL)
    {
        i++;
        //第二次切割时，目标为NULL时，表示接着上一次继续切割
        ret[i] = strtok(NULL,delim);
    }
    char *title[10]={"姓名","年龄","性别","爱好","城市","区"};
    for(int j=0;j<i;j++)
    {
        printf("%s:%s\n",title[j],ret[j]);
    }
    return 0;
}

2.8 格式化字符串

  1. 输出到字符串

    int sprintf(char *buf,const char *format,...);
将format格式及后面的数据，输出到buf字符串，并返回buf的字符长度
基于此函数，可以实现数值转字符串，字符串拼接
如：
   int ret = sprintf(buf,"%4d年%2d月%2d日",2023,7,18);2.

  2. 从字符串获取

    int scanf(const char *buf,const char *format,...);
从buf字符串按format格式提取数据并赋值给后面的变量地址

    如

    1.一般用法
sscanf(content,"%5s,%11s,%s",name,phone,qq);
printf("name:%s\nphone:%s\nqq:%s\n",name,phone,qq);
2.高级用法
1）跳过格式：%*，%*N+s|d|f,(贪婪模式，如%*s，跳过的字符尽量多，遇到\0、空格、换行符则停止)
char *content="hello,12345678910,12345678910";
char phone[12]="";
sscanf(content,"%*6s%11s",phone);
2）支持范围(集合)选择或跳过(具有贪婪性)
%[a-z]  提取所有的小写字母
%[abc]  提取所有a，b，c三个字符的内容
%[^abc] 提取非a，b，c三个字符之外的所有内容
%[^a-z] 提取非所有小写字母
(以上遇到不符合规则的，则停止)
char *content = "abc#def@ghi";
char s1[20]=""; char s2[20]="";
sscanf(content,"%[^#]#%[^#]",s1,s2);
sscanf(content,"%[abc]#%s",s1,s2);
sscanf(content,"%[abc#%[^A-Z]]",s1,s2);
sscanf(content,"%[a-z]#%[a-z@]",s1,s2);

3. const与指针的关系

3.1 const修饰*

const修饰变量时，变量的值不能被修改(通过变量的方式来修改)

const int m=0;
//m=100;//报错
int *p=&m;
*p=100;
printf("%d\n",m);

如果const修改指针的*，表示 *p只读的，p指针读写(修改指向的位置或地址)

const int m=10;
const int *p=&m;
//*p=100;//报错
int n =50;
p=&n;//p指向新的地址
//*p=200;//报错

3.2 const修饰指针变量

如果const修饰指针变量时，指针变量是只读(不能指向新的地址)

int * const p=&n; const修饰的是p，p是只读的，*p读写的

const int n=10;
int *const p =&n;//必须给初始化的地址 p只读,*p读写
*p = 20;
printf("%d %d\n",n,*p);
int m = 100;
//p = &m;//报错，p只读的，不能指向新的地址了
return 0;

3.3 const修饰*和指针变量

const即修饰*，又修饰指针变量p，则 *p和p都是只读的

const int*const p =&n

int m =100;
const int * const p =&m;
*p += 10;//error
int n =90;
p=&n;//error

标签：const,语言,int,笔记,char,内存,字符串,函数
From： https://www.cnblogs.com/dijun666/p/17650113.html

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