ctype.h的了解string.h库函数中各个函数的使用和模拟实现

目录

字符分类函数 

函数讲解 

使用样例

字符转换函数

函数讲解

使用样例

strlen的使用和模拟实现

strlen的使用

strlen的模拟实现

计数器

递归（不创建临时变量）

指针-指针

strcpy的使用和模拟实现

strcpy的使用

strcpy的模拟实现

strcat的使用和模拟实现

strcat的使用

strcat的模拟实现

strcmp的使用和模拟实现

strcmp的使用

strcmp的模拟实现

strstr的使用和模拟实现

strstr的使用

strstr的模拟实现

strncpy的使用和模拟实现

strncpy的使用

strncpy的模拟实现

strncat的使用和模拟实现

strncat的使用

strncat的模拟实现

strncmp的使用和模拟实现

strncmp的使用

strncmp的模拟实现

字符分类函数 

函数如果它的参数符合下列条件就返回真
iscntrl任何控制字符
isspace空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行'\n'，回车'\r'，制表符'\t'，或垂直制表符'\v'
isdigit十进制数字0~9
isxdigit十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a~f,大写字母A~F
islower小写字母a~z
isupper大写字母A~Z
isalpha字母a~z或A~Z
isalnum字母或数字a~z，A~Z或0~9
ispunct标点符号，任何不属于数字或字母的图像字符（可打印符号）
isgraph任何图像字符
isprint任何可打印字符，包括图像字符和空白字符

函数讲解 

这些函数的使用方法都十分类似

int islower ( int c );

如果为假，函数会返回0，如果为真，函数会返回非零的值 

iscntrl用来判断一个字符是否为控制字符

isspace用来判断一个字符是否为空白字符

isdigit用来判断字符或者字符串是否为数字

islower用来判断一个字符是否为小写字母

isupper用来判断一个字符是否为大写字母

isalpha用来判断一个字符是否为字母

isalnum用来判断一个字符是否为字母或者数字

ispunct用来判断一个字符是否为标点符号

isgraph用来判断一个字符是否为图形字符

isprint用来判断一个字符是否是可打印的

图形字符如下：

使用样例

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>int main()
{int i = 0;char str[] = "Hello World\n";char c;while (str[i]){c = str[i];if (islower(c))c -= 32;putchar(c);i++;}return 0;
}

 

这里首先要包含头文件 ctype.h

然后使用了库函数 islower用来判断字符是否为小写字母

如果字符为小写字母则将字符减去32改成大写字母

所以这个程序的作用是将字符串中所有的小写字母改成大写字母

字符转换函数

C语言提供了2个字符转换函数

int tolower ( int c ); 
int toupper ( int c );

函数讲解

tolower可以将参数传进去的大写字母转小写

toupper可以将参数传进去的小写字母转大写

使用样例

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>int main()
{int i = 0;char str[] = "Hello World\n";char c;while (str[i]){c = str[i];if (islower(c))c = toupper(c);putchar(c);i++;}return 0;
}

与上面近乎一致，只是将c -= 32变成了c = toupper(c)

两者的作用都相同，所以最终的结果也是一致的

strlen的使用和模拟实现

strlen的使用

该函数的作用是可以计算一个字符串的长度

也可以理解为计算'\0'之前出现的字符个数（不包含'\0'）

这个长度最终以size_t函数的返回值形式出现（size_t为无符号整型）

我们只需要传一个字符串的起始地址给它即可（不一定是起始地址，从哪里传就从哪里开始计算）

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str[] = "Hello World";int ret = strlen(str);printf("%d\n", ret);return 0;
}

答案是由10个大小写字母和1个空白字符组成，所以答案是11

strlen的模拟实现

strlen的模拟实现有三种方法

计数器

#include <stdio.h>size_t my_strlen(const char* str)
{int count = 0;while (*str != '\0'){count++;str++;}return count;
}int main()
{char arr[] = "abcdefg";int ret = my_strlen(arr);printf("%d\n", ret);return 0;
}

注：如果有str为什么可以str++的问题可以看我前面的博客中的const修饰变量

C语言：指针的基础详解-CSDN博客

这里使用了1个变量count计数，随着str的增加count一同增加，直到碰到'\0'就停止即可

递归（不创建临时变量）

#include <stdio.h>size_t my_strlen(const char* str)
{if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);
}int main()
{char arr[] = "abcdefg";int ret = my_strlen(arr);printf("%d\n", ret);return 0;
}

这里使用递归逐渐增加str的位置，并且每递归一次就增加1，最终返回这个值即可

这个方法可以不需要创建临时变量

指针-指针

这里需要有一个知识点

两个同样类型的指针相减会得出它们之间元素的个数，以此得出第三个方法

#include <stdio.h>size_t my_strlen(const char* s)
{char* p = s;while (*p != '\0')p++;return p - s;
}int main()
{char arr[] = "abcdefg";int ret = my_strlen(arr);printf("%d\n", ret);return 0;
}

多创建一个指针变量p让它走到'\0'之前，最后指针-指针即可

strcpy的使用和模拟实现

strcpy的使用

该函数的作用是可以将一个字符串的内容拷贝到另一个字符串中，以需要拷贝的字符串中的'\0'作为标志结束

注意：目标空间必需要足够大且可修改，不然会越界

strcpy的模拟实现

#include <stdio.h>char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;while (*dest++ = *src++);return ret;
}int main()
{char arr1[] = "abcdefg";char arr2[20];my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;
}

这里的模拟实现先是创建了一个 char* ret用来保存原来目标字符串的起始地址（因为后面dest会改变），这样为后来的返回值做准备

这里直接简写成了用一个循环判断即可，当src为'\0'的时候赋值给dest自然就会停下循环

strcat的使用和模拟实现

strcat的使用

该函数的作用是可以把一个字符串连接到另一个字符串上面，也是以'\0'为标志结束

注意：目标空间必需要足够大且可修改，不然会越界

strcat的模拟实现

#include <stdio.h>char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{char* ret = dest;while (*dest)dest++;while (*dest++ = *src++);return ret;
}int main()
{char arr1[20] = "Hello ";char arr2[] = "World";my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

这里的模拟实现先是创建了一个 char* ret用来保存原来目标字符串的起始地址（因为后面dest会改变），这样为后来的返回值做准备

第一个循环的作用是找到dest的第一个'\0'

第二个循环即类似strcpy拷贝到末尾即可

最后返回起始dest的地址

strcmp的使用和模拟实现

strcmp的使用

该函数的作用是对两个字符串比较大小，从起始地址开始直到碰到'\0'结束一 一比较

如果直到结束两个字符都是相同的那么就说明字符串相等，则返回0

如果str1大于str2，返回大于0的数字，str1小于str2，返回小于0的数字（具体什么数字不做要求）

strcmp的模拟实现

#include <stdio.h>int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{while (*str1 == *str2){if (*str1 == '\0')return 0;str1++;str2++;}if (*str1 > *str2)return 1;elsereturn -1;
}int main()
{char arr1[10] = "abcde";char arr2[10] = "abq";int ret = my_strcmp(arr1, arr2);printf("%d", ret);return 0;
}

一个循环遍历两个字符串

如果走到'\0'则结束返回0

如果循环条件结束，则判断谁的ASCLL码值大，返回1或-1

strstr的使用和模拟实现

strstr的使用

该函数会在str1中寻找字符串str2

如果找不到则返回null

如果找到了会返回找到位置的起始地址

strstr的模拟实现

#include <stdio.h>char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{char* ptr1 = str1;char* ptr2 = str2;char* cur = str1;while (*cur != '\0'){ptr1 = cur;ptr2 = str2;while (*ptr1 == *ptr2 && cur != '\0' && ptr2 != '\0'){ptr1++;ptr2++;}if (*ptr2 == '\0')return cur;cur++;}return NULL;
}int main()
{char arr1[20] = "hello@world.c";char arr2[20] = "llo";char* ret = my_strstr(arr1, arr2);printf("%s", ret);return 0;
}

这里需要定义几个char* 类型的变量来代替str1和str2移动

因为我们如果只有str1和str2就算能够找到str1中的str2也无法后退返回原来的地址了

 例如：

 

如果我们从str1中找str2的时候，发现了第一个l，那么往后走发现第二个不是o的时候，我们如何返回呢？

str2判断完str1的ll不是lo的时候str2又怎么返回到str2的起始地址l中呢？

所以这就是需要定义多个char* 类型的变量来走的原因

第一个循环的cur是用来遍历的

第二个循环是用来判断字符串是否相同的 

最后都返回找到的起始位置或者NULL即可

strncpy的使用和模拟实现

strncpy和strcpy的区别就差了一个n

这类型的函数有很多，都是加了一个n

这类函数会更加安全，因为strcpy拷贝的时候如果没有控制好数组的大小就会有越界的风险

所以strncpy的安全性会更高 

strncpy的使用

strncpy可以自己选择需要拷贝多少个数据，我们只需要传参的时候多传一个num即可 

这个num的单位是字节

strncpy的模拟实现

#include <stdio.h>char* my_strncpy(char* dest, const char* str, size_t num)
{char* ret = dest;int i = 0;for (int i = 0; i < num; i++){*(dest + i) = *(str + i);}return ret;
}int main()
{char arr1[] = "abcdefg";char arr2[20] = { 0 };my_strncpy(arr2, arr1 + 1, 5);printf("%s", arr2);return 0;
}

这里的实现和strcpy差不多

只不过用了个for循环来控制需要拷贝几个字符串即可

strncat的使用和模拟实现

strncat的使用

strcat是连接字符串

那么strncat就是可以决定需要连接几个字符串

strncat的模拟实现

#include <stdio.h>char* my_strncat(char* dest, char* str, size_t num)
{char* ret = dest;while (*dest != '\0'){dest++;}for (int i = 0; i < num; i++){*(dest++) = *(str++);}return ret;
}int main()
{char arr1[20] = "hello";char arr2[20] = " world";my_strncat(arr1, arr2 + 1, 3);printf("%s", arr1);return 0;
}

具体实现也和strcat差不多

for循环控制连接字符串个数

strncmp的使用和模拟实现

strncmp的使用

strcmp是比较两个字符串

strncmp是比较指定个数的两个字符串

其他的基本一致

strncmp的模拟实现

#include <stdio.h>int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num)
{for (int i = 0; i < num; i++){if (*str1 > *str2)return 1;if (*str1 < *str2)return -1;str1++;str2++;}return 0;
}int main()
{char arr1[10] = "abcde";char arr2[10] = "abq";int ret = my_strncmp(arr1, arr2, 3);printf("%d", ret);return 0;
}

用for循环控制比较的字符个数

其他的与strcmp差不多一致

感谢观看

完

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