字符串函数和内存函数详解（1）

🐵本文将通过函数原型、用法、模拟实现等多个方面全面讲解字符串的库函数

1.strlen📚

1.1函数用法📗

strlen函数用来计算字符串的长度，它会从接收到字符的地址开始读取直到遇到'\0'，每读取一个非'\0'的字符长度+1，最后返回一个size_t（无符号）类型的数

strlen函数原型：

返回类型为size_t，参数是一个字符指针用来接收字符的地址

1.2具体实现📕

#include<stdio.h>
#include<string.h> //记得加上头文件int main()
{char arr[] = "abcedf";size_t len = strlen(arr);printf("%zd", len); //结果为6return 0;
}

1.3模拟实现📘

这里总结了三种strlen函数模拟实现的方法，分别为：计数器、指针-指针和递归

计数器：

size_t my_strlen1(const char* arr) //计数器
{size_t count = 0;while (*arr++ != '\0'){count++;}return count;
}

递归：

size_t my_strlen(const char* arr)
{if (*arr != '\0'){return 1 + my_strlen(++arr);}else{return 0;}
}

每次递归都判断以下arr指针是否指向'\0'，如果是则返回0，不是则指向下一个字符进行判断并且长度+1

指针-指针：

size_t my_strlen2(const char* arr)
{char* p = arr;while (*arr != '\0'){arr++;}return arr - p;
}

指针-指针用来计算两个指针之间元素的个数，先让p指向字符串的首地址，之后通过while循环使arr指向'\0'，最后返回arr - p

2.strcpy📚

2.1函数用法📗

strcpy函数用来拷贝字符串将源数组中的字符串拷贝到目标数组中，但需要注意以下几点：

目标数组可能没有'\0'，所以strcpy再拷贝时会将源数组的'\0'也拷贝过去，也就是说源数组中必须有'\0'
目标数组的空间必须足够大，确保其在被拷贝后能存放的下字符串
目标数组必须可变，不能是常量字符串

strcpy函数原型：

返回类型为char*，destination用来接收目标数组的地址，source用来接收源数组的地址

2.2具体实现📕

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr1[20] = { 0 }; //目标数组空间确保能存放源数组char arr2[] = "abcdef";strcpy(arr1, arr2);printf("%s", arr1); //结果为abcdefreturn 0;
}

2.3模拟实现📘

#include <stdio.h>
#include<assert.h>char* my_strcpy( char* des, const char*src)
{assert(des && src); //断言判断des和src是否时空指针char* ret = des; //将des的首地址赋给ret用来最后返回，因为des在++后不再指向首地址while (*des++ = *src++) //依次将字符赋给des直到'\0'循环终止{;}return ret;
}int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = { 0 };char* ret = my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s", ret);return 0;
}

3.strcat📚

3.1函数用法📗

strcat函数用来追加字符串，将源数组加到目标数组的末尾，即从目标数组的'\0'位置处开始追加；和strcpy函数需要注意的点一样：

源数组必须有'\0'
目标数组的空间必须足够大
目标数组必须可变，不能是常量字符串

strcat函数原型：

返回类型为char*，destination用来接收目标数组的地址，source用来接收源数组的地址

3.2具体实现📕

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr1[20] = "abc"; //目标空间必须足够大char arr2[] = "def";strcat(arr1, arr2);printf("%s", arr1); //结果为abcdefreturn 0;
}

3.3模拟实现📘

#include<stdio.h>
#include<assert.h>char* my_strcat(char* des, const char* src)
{assert(des && src); //断言判断des和src是否为空指针char* ret = des;while (*des != '\0') //先找到目标数组'\0'的位置{des++;}while (*des++ = *src++) //从目标数组的'\0'位置处开始依次将源数组拷贝到目标数组{;}return ret;
}int main()
{char arr1[20] = "abc";char arr2[] = "def";char* ret = my_strcat(arr1, arr2);printf("%s", ret);return 0;
}

4.strcmp📚

4.1函数用法📗

strcmp函数用来比较字符串，从两个字符串的第一个字符开始依次比较它们的ASCII码值，只要出现一个字符大于另一个字符就停止比较，此时较大字符所在的字符串大于另一个字符串

strcmp函数原型：

str1和str2分别接收要比较的两个数组的地址，返回类型为int，str1>str2则返回一个大于0的数，str1<str2则返回一个小于0的数，str1=str2则返回0

4.2具体实现📕

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr1[] = "abcfff";char arr2[] = "abczz";int cmp = my_strcmp(arr1, arr2);if (cmp > 0){printf(">");    }else              {printf("<="); //结果为<=，因为f<z}return 0;
}

4.3模拟实现📘

#include<stdio.h>
#include<assert.h>int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);while (*str1++ == *str2++) //依次比较两字符串的字符{if (*str1 == '\0' && *str2 == '\0'){return 0; //若两字符串的字符一直到'\0'都相等，则相等，返回0}}return *str1 - *str2; //*str1大返回大于0的数，否则返回小于0的数
}int main()
{char arr1[] = "abcfff";char arr2[] = "abczz";int cmp = my_strcmp(arr1, arr2);if (cmp > 0){printf(">");}else{printf("<=");}return 0;
}

5.strncpy📚

5.1函数用法📗

strncpy函数原型：

这里相较于strcpy多了一个参数num

用法：和strcpy用法相同，但它是将源数组的前num个字符拷贝到目标数组中

5.2具体实现📕

#include<stdio.h>int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[20] = { 0 };size_t num = 3;strncpy(arr2, arr1, num); //将arr1的前三个字符拷贝到arr2中printf("%s", arr2);  //结果为abcreturn 0;
}

5.3模拟实现📘

和strcpy的模拟实现类似，只不过要加一条对n的判断以确保只拷贝前n个字符

#include<stdio.h>
#include<assert.h>char* my_strncpy(char* des, const char* src, size_t n)
{assert(des && src);char* ret = des;while (*des++ = *src++){n--;if (n == 0)  {return ret;}}
}int main()
{char arr1[] = "abcedf";char arr2[20] = { 0 };size_t num = 3;char* r = my_strncpy(arr2, arr1, num);printf("%s", r);return 0;
}

6.strncat📚

6.1函数用法📗

strncat函数原型：

用法：和strncat函数用法相同，但它是将数组的前num个字符追加到目标数组的'\0'处

6.2具体实现📕

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr1[20] = "abc\0xxx";char arr2[] = "defghi";size_t num = 3;strncat(arr1, arr2, num); //加完后会自动将\0加上printf("%s", arr1);return 0;
}

在arr1的'\0'处将def加上后会自动加一个'\0'以构成一个完整的字符串

6.2模拟实现📘

和strcat的模拟实现类似，只不过要加一条对n的判断以确保只追加前n个字符

#include<stdio.h>
#include<assert.h>char* my_strncat(char* des, const char* src, size_t n)
{char* ret = des;while (*des != '\0'){des++;}while (*des++ = *src++){n--;if (n == 0){*des = '\0';return ret;}}
}int main()
{char arr1[20] = "abc";char arr2[] = "defghi";size_t num = 3;char* ret = my_strncat(arr1, arr2, num);printf("%s", ret);return 0;
}

7.strncmp📚

7.1函数用法📗

strncmp函数原型：

用法：和strcmp用法相同，但它只比较两个字符串前num个字符

7.1具体实现📕

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "abcdzz";size_t num = 0;int cmp = strncmp(arr1, arr2, num);if (cmp > 0){printf(">");}else{printf("<=");}return 0;
}

7.3模拟实现📘

#include<stdio.h>
#include<assert.h>int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t n)
{assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2){n--;if (n == 0){return 0; //当前n个字符相同，返回0}}return *str1 - *str2; //出现字符不相同时，跳出上面循环，返回*str1 - *str2
//前者大，返回大于0的值，后者大，返回小于0的值}int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "abcdzz";size_t num = 3;int cmp = my_strncmp(arr1, arr2, num);if (cmp > 0){printf(">");}else{printf("<=");}return 0;
}