在编程过程中,我们经常要处理字符和字符串,为了方便操作字符和字符串,c语言标准库提供了一系列库函数。
一、字符分类函数
c语言中有一系列函数是专门做字符分类的,也就是一个字符是属于什么类型的字符。
这些函数的使用都需要包含一个头文件是ctype.h
这些函数使用方法非常类似,islower()是能够判断参数部分的c是否是小写字母。
如果是小写字母就返回非0的整数,如果不是小写字母,则返回0.
二、字符转换函数
c语言提供了2个字符转换函数:
int tolower ( int c ); //将参数传进去的大写字母转小写
int toupper ( int c ); //将参数传进去的小写字母转大写
写一个代码,使用字符转换函数,将字符串中的小写字母转为大写,其余字符不变。
#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(str[i]))
{
c = toupper(c);
}
putchar(c);
i++;
}
return 0;
}
三、 strlen 的使用和模拟实现
size_of 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”之前的出现的字符个数(不包含"\0")
- 参数执行的字符串必须要以“\0”结束
- 函数返回的值为size_t,是无符号的
- strlen的使用包含头文件 #include <string.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char str1[] = "abcdef";//本质:{ 'a','b','c','d','e','f','\0' };隐藏了\0在末尾
char str2[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
//函数strlen(): 求字符串长度
printf("%zu\n", strlen(str1));//6
printf("%zu\n", strlen(str2));//由于尾部没有'\0'随机数,所以打印随机数
printf("%s\n", str2);//直到找到'\0'为止,停止打印
//关键字sizeof():求字节的大小返回值同样是size_t(unsigned int)
printf("%zu\n", sizeof(str1));//7
printf("%zu\n", sizeof(str2));//6
return 0;
}
可以看到str2的长度是22,这是因为strlen函数会从首地址指向的字符一直向后查找,直到遇到‘\0’,才会停下来。
另外printf函数打印字符串也是同样的道理,看似传入“abcdef”,其实真正传入的是首地址,遇到了'\0',停止打印。
以下是strlen的三种模拟实现:
方法1:
计数器方式
int my_strlen(const char*str)
{
int count = 0;
assert(str);
while (*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}
方法2:
不能创建临时变量。使用递归的方法。
int my_strlen(const char* str)
{
assert(str);
if (*str)
{
return 1 + my_strlen(str + 1);
}
else
{
return 0;
}
return 0;
}
方法3:
指针-指针的方式:
int my_strlen(const char* str)
{
assert(str);
char* p = str;
while (*p)
{
p++;
}
return p - str;
}
此方法相当于定义了两个指针变量,将传入的指针保存下来,然后将其中一个指针后移,直到遇到‘\0’为止,此时返回两个指针的差值。(指针与指针的差的绝对值就是两个指针之间的元素个数)
四、 strcpy函数的使用和模拟实现
char * strcpy( char *destination,const char* source );
strcpy函数用于拷贝字符串,即将一个字符串中的内容拷贝到另一个字符串中(会覆盖原字符串内容)。它的参数是两个指针,第一个指针指向目标字符串的首地址,即要拷贝到什么地方。第二个指针指向来源字符串的首地址,即用什么字符串拷贝。返回值是目标字符串的首地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
//char* p = NULL;
//p = "zhangsan";//p是指针变量,可以赋值,将z的地址赋值给p
//char name[20] = "xxxxxxxxxx";
//name = "zhangsan";//err,name数组名是地址,地址是一个常量值,不能被赋值,name已经被固定死了
char name1[20] = "xxxxxxxxxx";
char str1[] = "zhang\0san";
strcpy(name1, str1);
printf("%s\n", name1);
char name2[20] = "xxxxxxxxxx";
char str2[] = { 'b','i','t' };
strcpy(name2, str2);
printf("%s\n", name2);
//char* p = "abcdef";//p指向常量字符串,存放a的地址,常量字符串是不能修改的
//char arr[] = "bit";
//strcpy(p, arr);//err
//char p[] = "abcdef";//将其放入数组中,使其变成变量可以修改
//char arr[] = "bit";
//strcpy(p, arr);//right
return 0;
}
我们将会看到源字符串的‘\0’,一同复制到目标字符串,当源字符串的末尾没有‘\0’的时候,会一直向后查找,直到找到'\0'为止,停止拷贝,并将'\0'拷贝到目标字符串。
总结:
- 源字符串必须以‘\0’结尾
- 会将源字符串的\0拷贝到目标空间
- 目标空间必须足够大,以确保能存到源字符串
- 目标空间必须可修改
以下是模拟实现的方式:
char* my_strcpy(char* des, const char* src)
{
assert(des);
assert(src);
char* str = des;
while (*src != '\0')
{
*des++ = *src++;
}
*des = *src;
return str;
}
五、strcat函数的实现和模拟
char *strcat( char*destination ,const char * source )
- strcat 函数用于追加字符串,即将一个字符串中的内容追加到另一个字符串中,它的参数是两个指针,第一个指向目标字符串的首地址,即要追加到什么地方。第二个指针指向来源字符串的首地址,即用什么字符串追加。返回的是目标字符串的首地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
strcat(arr1, "world");
printf("%s\n", arr2);
char arr3[20] = "hello ";
char arr4[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
strcat(arr3, arr4);
printf("%s\n", arr3);
return 0;
}
我们发现,strcat会将源字符串末尾的\0一同追加到目标字符串,当源字符串末尾没有\0的时候,会一直向后寻找,直到扎到\0为止,停止追加,并将\0追加到目标字符串中。
总结:
- 源字符必须以\0结束
- 目标字符串中也得有\0,否则没办法知道从哪里开始
- 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
- 字符串不能自己给自己追加,\0被覆盖,无终止条件,陷入死循环。
以下是strcat的模拟:
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* destination, const char* source)
{
assert(destination && source);//断言,若str为NULL,报错,头文件assert.h
char* str = destination;//保存目标空间的起始位置
//找到'\0'的位置
while (*destination != '\0')
{
destination++;
}
//开始追加字符串
while (*source != '\0')
{
*destination++ = *source++;
}
//添加'\0'
*destination = *source;
return str;
}
六、strcmp函数实现和模拟
strcmp函数的使用
int strcmp(const char * str1 ,const char * str2)
- strcmp函数是用于比较两个字符串内容的函数。它的参数是两个指针,指针分别指向两个待比较字符串的首地址。它的返回值是一个整型数字。
- 依次比较的是对应字符的ASCII值
- 当str1>str2的时候,返回正数
- 当str2==str2的时候,返回0
- 当str1<str2的时候,返回负数
以下是strcmp的实现:
int main()
{
char* arr1 = "abcd";
char* arr2 = "abcd";
int ret = strcmp(arr1, arr2);
if (ret == 0)
{
printf("str1==str2");
}
else if (ret > 0)
{
printf("str1>str2");
}
else
{
printf("str1<str2");
}
return 0;
}
strcmp的模拟:
#include<assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1 && str2);//断言,若str为NULL,报错,头文件assert.h
while (*str1 == *str2)
{
//遇到都为'\0'的时候,说明字符串相等返回0
if (*str1 == '\0')
return 0;
str1++;
str2++;
}
return (*str1 - *str2);
}
标签:字符,函数,int,str2,str1,char,str,字符串
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