【C语言】——字符串函数的使用与模拟实现（上）

【C语言】——字符串函数

前言一、 s t r l e n strlen strlen 函数1.1、函数功能1.2、函数的使用1.3、函数的模拟实现（1）计数法（2）递归法（3）指针 - 指针 二、 s t r c p y strcpy strcpy 函数2.1、函数功能2.2、函数的使用2.3、函数的模拟实现 三、 s t r c n t strcnt strcnt 函数3.1、函数功能3.2、函数的使用3.3、函数的模拟实现 四、 s t r c m p strcmp strcmp 函数4.1、函数功能4.2、函数的使用4.3、函数的模拟实现

前言

  在我们学习 C语言 的过程中，对库函数的使用是必不可少的。其中，相信大家最熟悉的就是 < s t d i o . h > <stdio.h> <stdio.h> 中的 p r i n t print print 和 s c a n f scanf scanf 函数了吧。
  但是今天，我们不讲他们（太难了,呜呜呜），今天我们来讲与字符串相关的函数，也就是 < s t r i n g . h string.h string.h> 中的系列函数。
  要知道，除了输入输出，我们对字符串的操作也是必不可少的，那么了解字符串相关的函数的重要性就不言而喻了，让我们开启接下来的学习吧。

一、 s t r l e n strlen strlen 函数

1.1、函数功能

函数声明：size_t strlen(const char* str); s t r l e n strlen strlen 函数用于求字符串的长度，使用时必须包含头文件基本原理是：从传递的指针变量开始，从前往后计算字符的个数，直到遇到 ‘\0’ 停止（ ‘\0’ 本身不计算），因此参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。返回值为字符串的长度，注意：返回值是 size_t 类型（易错）

  

1.2、函数的使用

  
   s t r l e n strlen strlen 函数的使用非常简单，这里就不过多介绍了，大家直接看代码

#include<string.h>#include<stdio.h>int main(){char* a = "abcdef";int sz = strlen(a);printf("%d\n", sz);return 0;}

 
运行结果：

 

1.3、函数的模拟实现

（1）计数法

  首先，我们要知道指针存储的是字符串首字符的地址。该方法的思路是将传入的字符指针不断往后移，每移一次计数器加一，当指针指向 ‘\0’ 时，结束计数，并返回计数的值。
  
代码实现：

#include<assert.h>size_t my_strlen(const char* str){//assert断言，防止传入空指针assert(str);int count = 0;//判断条件：指针指向的字符是否为0（'\0'）while (*str){count++;str++;}return count;}

 

（2）递归法

  
  有没有办法在求出字符串长度的同时不创建临时变量呢？我们可以试试递归的思想

  那用递归的思想来计算字符串的长度，解题思路是什么呢？

  我们不妨想：比如要计算 “ a b c abc abc” 的长度，是不是可以将他看成 1 + 1+ 1+“ b c bc bc” 的长度，而 “ b c bc bc” 的长度，又可以将他看成是 1+“ c c c” 的长度。
  

  怎么样，你想到了吗？
  
代码实现：

#include<assert.h>size_t my_strlen(const char* str){assert(str);if (!*str)//逻辑取反，当*str为0时为假，逻辑取反为真return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);}

  

（3）指针 - 指针

  
  还有一个方法就是指针 - 指针，首先我们知道，指针 - 指针，代表的是两指针之间的元素个数（详情请看：【C语言】—— 指针一 ： 初识指针（上））
  
  我们可以利用这个思想，创建一个指针变量，让他不断移动，直至指向 '\0' ，再通过两个指针相减，得到字符串的长度。
  
代码实现：

#include<assert.h>size_t my_strlen(const char* str){assert(str);char* p = str;while (*p++){;}return p - str - 1;}

代码解析：
  
  while (*arr++);可能这句代码有些小伙伴不太了解，没关系，我们一起来看看

*arr++：这里有两个操作符： ∗ * ∗ 和 后置++。 虽然后置++ 的优先级比 ∗ * ∗ 高，但是他是后置的，所以先进行解引用解引用完成后，结果为真则进入循环，为假退出循环无论 * a r r arr arr 结果为真为假，接下来 a r r arr arr 进行自增操作。注：++ 操作数是 a r r arr arr，而非 * a r r arr arr，如果想让 * a r r arr arr 自增，应写为：*(arr)++因为循环不需要再执行任何操作，因此放置空语句return arr - str - 1;因为前面循环的判断条件不论真假， a r r arr arr 都会自增，即指针指向 ‘\0’ 后依然会往后移动一位，此时如果直接arr - str，则把 ‘\0’ 也计算在内，而 s t r l e n strlen strlen 是不计算
‘\0’ 的，因此最终要 - 1

  

二、 s t r c p y strcpy strcpy 函数

2.1、函数功能

功能： s t r c p y strcpy strcpy 函数实现的是字符串的拷贝，将 s o u r c e source source 指针指向的字符串(源字符串) 拷贝到 d e s t i n a t i o n destination destination 指针指向的字符串(目标字符串) 中。

源字符串必须以 ‘\0’ 结束该函数会将 ‘\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，否则会出现越界访问的情况目标空间必须是可修改的函数的返回值为指向目标空间的指针

  
  可能会有小伙伴说，字符串的拷贝哪有那么麻烦，还要用函数，不就是直接赋值吗？

int main(){char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = { 0 };arr2 = arr1;return 0;}

  这样可以吗？当然是不可以的。为什么呢？
  
  别忘了 a r r 1 arr1 arr1 和 a r r 2 arr2 arr2 是两个数组首元素的地址，地址是一个常量值并不是变量，就像：5 = 3;，可以把 3 赋值给 5 吗？肯定是不行的。因此字符串的赋值并没有那么简单哦。
  

2.2、函数的使用

  

#include<stdio.h>#include<string.h>int main(){char src[20] = "good good study";char dest[40] = { 0 };char* s = strcpy(dest, src);printf("%s\n", s);return 0;}

  
运行结果：

  

2.3、函数的模拟实现

  要模拟实现 s t r c p y strcpy strcpy 函数，其实思路很简单，只需将字符串的中的每个字符依次拷贝过去即可，当拷贝完源字符串的 '\0' ，拷贝结束。
  
  我们来尝试写下代码：

char* my_strcpy(char* dest, const char* src){    //要返回目标空间的地址char* ret = dest;//不能传入空指针assert(dest != NULL);assert(src != NULL);//拷贝'\0'之前的内容while (*src != '\0'){*dest = *src;dest++;src++;}//拷贝'\0'*dest = *src;return ret;}

  
  上述代码基本上是没问题的，但大家发现没有，该代码有点繁琐：*dest = *src;就出现了两次，有什么改进方法呢？我们来看下面的代码：
  

char* my_strcpy(char* dest, const char* src){char* ret = dest;assert(dest && src);while (*dest++ = *src++){;}return ret;}

  
这里，我们重点来讲解一下while (*dest++ = *src++);语句

虽然两个 后置++ 的优先级最高，但是因为是后置：先使用，后++首先执行的是两个解引用操作解引用完成后，将 * s r c src src 的值赋给 * d e s t dest dest赋值完成后进行循环的条件判断，* d e s t dest dest == ‘\0’ 则退出循环，否则执行循环最后 d s e t dset dset 和 s r c src src 两个指针执行++，即自增
  

怎么样，这段代码是不是很巧妙呢
  
  

三、 s t r c n t strcnt strcnt 函数

3.1、函数功能

功能： s t r c a t strcat strcat 函数的功能是实现字符创的追加，将源字符串的内容追加到目标字符串的结尾。

源字符串必须以 ‘\0’ 结束追加会将目标空间原来的 ‘\0’ 覆盖目标字符串结尾也要有 ‘\0’，否则不知从哪开始追加目标空间必须足够大，能容下追加源字符串之后的内容目标空间必须可修改返回的是目标空间的起始地址目标空间与源字符串不能重叠，即不能自己给自己追加

  

3.2、函数的使用

  

#include<stdio.h>#include<string.h>int main(){char src[20] = "day day up!";char dest[40] = "good good study! ";char* s = strcat(dest, src);printf("%s\n", s);return 0;}

  
运行结果：

  

3.3、函数的模拟实现

  
   s t r c a t strcat strcat 函数怎么模拟实现呢？大家不妨想一想，追加不也是一种拷贝吗，它的实现方法与 s t r c p y strcpy strcpy 函数的实现很像，只是 s t r c p y strcpy strcpy 是从头开始拷贝，而 s t r c a t strcat strcat 是从目标字符串的末尾开始拷贝。
  
参考代码：

char* mu_strcat(char* dest, const char* src){char* ret = dest;assert(dest && src);        //找到目标空间的末尾while (*dest){dest++;}    //进行追加（拷贝）while (*dest++ = *src++){;}return ret;}

  
  

四、 s t r c m p strcmp strcmp 函数

4.1、函数功能

功能：比较两个字符串的大小
    s t r 1 str1 str1 > s t r 2 str2 str2 ，返回 > 0 >0 >0 的数字
    s t r 1 str1 str1 = s t r 2 str2 str2 ，返回 0 0 0
    s t r 1 str1 str1 < s t r 2 str2 str2 ，返回 < 0 <0 <0 的数字
  
  
比较方式：
  
   s t r c m p strcmp strcmp 函数比较字符串中对应位置上两个字符的 ASCII码 值的大小来比较两个字符串大小

   s t r c m p strcmp strcmp 会逐一比较两个字符串中相应位置的各个字符，从第一个字符开始比较，若相等，则比较下位字符
  直至比出大小或遇到其中一个字符串的 '\0'，比较结束，先遇到'\0'的字符串较小，可以理解成 ‘\0’ 的ASCII码值为 0，任何字符的 ASCII码值都比它大。
  

4.2、函数的使用

#inlcude<stdio.h>int main(){char str1[] = "abcd";char str2[] = "Abcd";char str3[] = "abcd";char str4[] = "bbcd";int ret1 = strcmp(str1, str2);//比较str1与str2int ret2 = strcmp(str1, str3);//比较str1与str3int ret3 = strcmp(str1, str4);//比较str1与str4printf("%d %d %d\n", ret1, ret2, ret3);return 0;}

  
运行结果：

  

4.3、函数的模拟实现

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2){    //接下来要对指针进行解引用，因此不能传入空指针assert(str1 && str2);        //相同位上两个字符相等，进入循环while (*str1 == *str2){    //当两个字符都为'\0'时，也进入了循环，遇到'\0'表示字符串结束    //因为相等才能进入循环，判断语句因此只用写一个if (*str1 == '\0'){return 0;}str1++;        str2++;}    //不相等，返回两个字符的ASCII码的差值return *str1 - *str2;}

  
  
  
  

---

  好啦，本期关于部分字符串函数的介绍及模拟实现就介绍到这里啦，希望本期博客能对你有所帮助，更多关于字符串的函数还请收看下一期。同时，如果有错误的地方请多多指正，让我们在C语言的学习路上一起进步！

本文链接：https://www.kjpai.cn/news/2024-04-18/159918.html，文章来源：网络cs，作者：纳雷武，版权归作者所有，如需转载请注明来源和作者，否则将追究法律责任！