字符串函数的模拟实现

引言：对于字符串来说，我们通常想要对其完成各种各样的目的，不管是排序还是查找都是最普遍的功能，而我们的C语言中也包含着一系列函数是为了实现对字符串的一些功能，今天我们就来介绍他们。

strlen函数：

求字符串的长度（也就是求一个字符串的'\0'前面有多少个字符）
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(){char* str = "abcdef";int b = strlen(str);printf("%d\n", b);
return 0;
}
这个就是strlen最常用的，用来求一个字符串的长度，那么我们是否可以不用库函数，自己模拟一个strlen呢🤔
#include<stdio.h>
#include<string.h>
//方法一：计数法
size_t my_strlen1(char* str) {int count = 0;while (*str) {count++;str++;}return count;
}
int main(){char* str = "abcdef";int c = my_strlen1(str);printf("%d\n", c);
return0;
}
方法一：计数法，利用for循环，用count计数，当str遇到'\0'的时候循环结束，跳出循环，返回count的值。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
//方法二：递归法
size_t my_strlen2(char* str) {if (*str == '\0')return 0;else return 1+my_strlen2(str+1);
}
int main() {char* str = "abcdef";int d = my_strlen2(str);printf("%d\n", d);
return 0;
}
方法二：递归法，利用递归思想，当没有遇到'\0'的时候，就再次调用该函数，直到str遇到'\0'，返回0，然后依次再重新返回，就计算出了字符串的长度。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
//方法三：指针-指针
size_t my_strlen3(char* str) {char* p = str;while (*p != '\0') {p++;}return p - str;
}
int main(){char* str = "abcdef";int e = my_strlen3(str);printf("%d\n", e);return 0;
}
方法三：指针-指针，我们先将字符串的首元素地址记为str，再将首元素地址传给p，利用while循环找到最后一个元素的地址，当（结束地址-首元素地址）即为字符串长度。

可以看我们四种方法的运行结果，都是可以正确的求出字符串‘acbdef的长度.

strcpy函数：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(){char arr1[20] = { 0 };char arr2[] = "Hello";strcpy(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}
这个函数的作用就是将arr2中的字符串拷贝到arr1中。那么我们该如何对他进行模拟实现呢🤔
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* src) {char* ret = dest;while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}
int main(){char arr1[20] = { 0 };char arr2[] = "Hello";//strcpy(arr1, arr2);my_strcpy(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}
我们先将两个数组的首元素地址传给函数，因为最终要返回起始地址，所以先将dest给ret，然后运用while循环将src的每一项解引用后赋给dest，然后后置++再寻找下一个元素，直到src元素找到了'\0'，然后循环跳出，返回起始地址ret。

我们把arr1打印出来可以看到确实是成功拷贝。

strcmp函数：

比较的结果是：

如果str1>str2那么就返回一个>0的数

如果str1<str2那么就返回一个<0的数

如果str1=str2那么就返回0
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {char arr1[] = { "abc" };char arr2[] = { "abdef" };int a = strcmp(arr1, arr2);if (a > 0) printf(">=");else printf("<");return 0;
}
这是一个简单的例子，因为d的ASC的值比c的ASC的值大，所以arr1<arr2，所以返回的是一个小于0的数，所以打印出来的就是小于号。

那么我们来模拟实现实现一下这个函数
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int my_strcmp(const char* dest, const char* src){while (*dest == *src) {if (*dest == 0) return 0;dest++;src++;}if (*dest > *src)return 1;else return -1;
}
int main() {char arr1[] = { "abc" };char arr2[] = { "abdef" };int a = my_strcmp(arr1, arr2);if (a > 0) printf(">=");else printf("<");return 0;
}
首先，还是一样，先传值然后依旧是运用我们的while循环来进行遍历以及交换，当其中一个已经遍历完之后，会跳出while循环，然后开始判断当前元素谁大谁小，然后根据大小返回大于零还是小于零的数。

strcat函数：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {char arr1[20] = { "abc"};char arr2[] = { "def" };//库函数自带的strcatstrcat(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}
值得注意的是：

1、目标空间必须足够大，并且可以修改

2、目标空间中必须有\0，以便能够找到目标空间的末尾

3、源字符串中也得有\0，拷贝的时候要拷过去

那么我们如何对这个函数进行模拟实现呢🤔
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* dest, char* src) {char* ret = dest;assert(dest && src);while (*dest != '\0') {dest++;}while (*dest++ = *src++) {;}return ret;
}
int main() {char arr1[20] = { "abc"};char arr2[] = { "def" };my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}
依然是传参，然后用第一个while循环找到目标空间中的\0然后，跳出循环，此时dest指向目标函数的末尾，然后进入第二个循环，src开始给dest进行赋值，直到src遇到\0，跳出循环，返回目标函数的起始地址，完成追加。

strstr函数：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {char arr1[] = { "abcdefghi" };char arr2[] = { "def" };char* ret = strstr(arr1, arr2);if (ret == NULL) {printf("找不到");}else printf("%s", ret);return 0;
}
strstr是字符串查找函数，我们给函数传两个字符串的时候，他会拿源函数去和目标函数进行匹配，如果目标函数中有原函数那么，就返回段函数的起始地址，如果找不到，那么就会返回NULL

那么我们该如何模拟实现这一函数呢🤔
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
const char* my_strstr(const char* str1, const char* str2) {const char* sp;const char* s1;const char* s2;assert(str1 && str2);if (*str2 == '\0') {return str1;}sp = str1;while (*sp) {s1 = sp;s2 = str2;while (*str1 && *str2 && *s1 == *s2) {s1++;s2++;}if (*s2 == '\0')return sp;sp++;}return NULL;
}
int main() {char arr1[] = { "abcdefghi" };char arr2[] = { "def" };char* ret = my_strstr(arr1, arr2);if (ret == NULL) {printf("找不到");}else printf("%s", ret);return 0;
}
可以看到，我们模拟实现的函数成功的查找到了目标函数中的def，并且返回了找到它的起始位置。那么具体的实现我来详细的讲解一下。

如图，我们用s1和s2进行比较，

1️⃣如果两个相同就各自+1比较下一个，那么按照这样进行下去，当str2为0的时候，就证明已经找到了，如果str1已经为0，str2还没有为0那么就证明，str1里找不到str2。

2️⃣如果两个不同就sp++，然后sp再赋值给s1，这样就不会使得s1一直向前++而找不到原来的位置了，s2也是一样，当sp赋值给s1的时候，str2也同时赋值给s2，让s2能回到起始位置。

这样一直对比下去，直到s1或s2指向0，函数结束。那我们这个函数的模拟就算实现了，但是其实这是个笨方法，效率不高，如果大家感兴趣的话，可以去了解了解kmp算法。

strerror函数：

是用来打印错误码的函数

strtok函数：

是用来将一段字符串进行分割的函数
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main() {char arr[] = "haohao@xuexi@tiantian.xiangshang";char* p = "@.";char* s = NULL;for (s = strtok(arr, p); s != NULL; s = strtok(NULL, p)) {printf("%s\n",s);}return 0;
}
我们这里可以看到，strtok将arr里的字符串给分隔开了，这个函数可以把指定参数替换成'\0'，这样就可以将那些干扰的字符给去掉，并将其一一打印出来了。