---

前言

  开启新阶段的学习了！大家加油！

---

一、字符分类函数

  C语言中有一系列的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的

它们的使用都需要包含一个头文件是ctype.h

我们就以一个函数为例，注意这个函数：int islower (int c);
作用很明显，判断c是否是小写字母的，通过返回值来说明是否是小写字母，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

小练习

请编写一个程序，将字符串中的小写字母转大写，其他字符保持不变

应该说思路还是挺明显的，遍历一遍字符串，加个是否是小写的判断条件(islower)，减个32，就可以了( ‘a’ 与 ‘A’ 差32)

二、字符转换函数

  前面那个代码，我们想着通过-32来实现大写到小写的转换，其实我们还可以考虑上面两个函数，值得注意的是，虽然说是转换，但是如果本来就是大写的话，toupper也可以接收，只是没啥效果罢了~

你也去试试吧！

三、strlen的使用和模拟实现

函数原型：size_t strlen(const char* str);

使用注意事项：
1.字符串以’\0’作为结束标志，strlen函数返回的是字符串中’\0’前面出现的字符个数(不包含’\0’)
2.参数指向的字符串必须要以’\0’结束
3.注意函数的返回值为size_t，是无符号的
4.strlen的使用需要包含头文件

  对于strlen，我们也来尝试实现以下我们自己的my_strlen，因为我们本质上不希望改动所接收的字符串，所以加个const修饰
  接下来我们思考如何求出字符串的长度，逻辑其实也很简单，字符串以’\0’结尾，那就从头遍历，遍历一个字符，计数器加一，代码如下：

  至于说完善一下，因为循环条件有解引用，所以我们要预防一下空指针，于是加个断言

assert(str != NULL);

  同样的，我们回顾前面指针 - 指针得到的是元素个数这个特点，我们可以接收完指针后，设置一个临时变量start保存起始位置，再让str后移到’\0’，接着再str - start，这种思路也是极棒的，代码如下：

那如果不能使用临时变量呢？那就考虑递归，这也是前面讲过的！
请看下面代码（突然发现还有这个代码块…好吧，是我之前没了解全面，这样应该就方便复制了）

#include <stdio.h>  
#include <string.h>size_t my_strlen(char* str)
{if (str == '\0')return 0;return 1 + my_strlen(str + 1);
}int main()
{char* str = "abcdef";printf("%zd\n", strlen(str));return 0;
}

四、strcpy的使用和模拟实现

函数原型：char* strcpy(char* destination, const char* source);

使用注意事项：
1.源字符串必须以’\0’结束
2.会将源字符串的’\0’拷贝到目标空间
3.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串
4.目标空间必须可修改
5.同样也得包含头文件

我们来确认一下第2点，看看到底会不会把字符0复制过来

这很简单，我们给arr1塞点东西进去
char arr1[20] = “xxxxxxxxx”;
char arr2[] = “hello”;

打开监视，并且观察strcpy前后arr1的变化，会发现显然把字符0也给复制过去了：

我们再来看下第二点，因为它会将源字符串的起始位置到字符0全部复制给arr1，可能会导致越界：

至于说目标空间必须足够大，理由自不必说，只是我们需要考虑字符0也算，另外目标字符串不能是常量字符串，因为它不可修改

接下来我们来研究一下strcpy的模拟实现，显然my_strcpy不需要返回类型，我们来思考一下复制的逻辑，显然 arr1 和 arr2 一个字符一个字符的循环复制，可是循环条件是什么呢？
我们思考，src指针一直到 ‘\0’ 才停下来，所以我们条件是当 src != ‘\0’ 的时候循环，可是’\0’也是需要复制的，于是我们在循环后面再赋值一次 *dest = *src; 即可

可是我们到底是不太满意的，为了这最后一次，还要再单独写一个语句，这很不好，可以想一下有没有其他的好方法，我们可以把 *dest++ = *src; 放到while里面

while (*dest++ = *src++) 相当巧妙，刚好到’\0’的时候就复制，然后停下
代码如下：

插一条小知识
NULL本质上也是0，一般用于指针的初始化
\0是\ddd形式的转义字符，本质也是0，一般字符串的末尾会有\0，是字符串的结束标志
0是数字0
null NUL -> \0
'0’是字符0，本质是48

五、strcat的使用和模拟实现

函数原型：char* strcat(char* destination, const char* source);

原理是找到目标字符串的\0，然后开始拷贝
注意事项有：
1.源字符串必须以’\0’结束
2.目标字符串中也得有\0，否则没办法知道追加从哪里开始
3.目标空间必须足够的大，能容纳下源字符串的内容
4.目标空间可修改
5.字符串自己给自己追加，如何？

  我们来思考一下模拟实现my_strcat
  首先找到目标空间的\0，这还是比较简单的，*dest自加循环到\0即可
  然后开始拷贝，然后开始拷贝，这时候又可以 while(*dest++ = *src) 了，代码如下：

如果 my_strcat(arr1, arr2); 是不安全的，因为会死循环，永远找不到\0

六、strcmp的使用和模拟实现

函数原型：int strcmp(const char* str1, const char* str2);
作用是比较对应位置上的字符大小，小的字符所在的字符串，小于另外一个字符串，而不是字符串的长度！

  我们来模拟实现一下 my_strcmp ，首先我们不希望 str1 和 str2 被修改，因此要加个 const ，接着我们来思考一下比较逻辑，首先获得两个字符串的起始位置，一直循环判断到两个指针所指向的字符不一样，所以有 while(*s1 == *s2)，期中，我们考虑到如果两个字符串都是走到字符0，这个时候可以直接return 0;如若遇到不同，跳出去之后比较大小，大于就返回1，小于就返回0，或者因为对返回数值的大小没要求，对符号有要求，我们还可以直接返回 *s1 - *s2，代码如下：

七、strncpy函数的使用

函数原型：char* strcpy(char* destination, const char* source, size_t num);

使用注意事项：
拷贝 num 个字符从源字符串到目标空间
如果源字符串的长度小于 num ，则拷贝完源字符串后，在目标的后面追加0，直到 num 个

请注意，复制过来的时候，不会必带\0

当源字符串的长度小于 num 的时候，后面会追加0：

八、strncat函数的使用

函数原型：char* strncat(char* destination, const char* source, size_t num);

使用注意事项：
将 source 指向字符串的前 num 个字符追加到 destination 指向的字符串末尾，再追加一个 \0 字符

如果 source 指向的字符串的长度小于 num 的时候，只会将字符串中到 \0 的内容追加到 destination 指向的字符串末尾

九、strncmp函数的使用

函数原型：int strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num);

使用注意事项：
1.比较 str1 和 str2 的前 num 个字符，如果相等就继续往后比较，最多比较 num 个字母，如果提前发现不一样，就提前结束，大的字符所在的字符串大于另外一个，如果 num 个字符都相等，就是相等返回0

十、strstr函数的使用和模拟实现

函数原型：char* strstr(const char* str1, const char* str2);

使用注意事项：
1.函数返回字符串 str2 在字符串 str1 中第一次出现的位置

输出结果如下：

首先，我们先创建了一个字符数组，接着通过 strstr 函数找到了str中 ‘‘simple’’ 中 ‘s’ 字符的地址，接着再通过 strncpy 复制过去一个 sample ，接着再输出验证

所以说，strstr 函数的作用是返回字符串在另外一个字符中第一次出现的位置

那么，我们来模拟实现一下 strstr 函数
我们来思考一下实现逻辑：

1.我们会发现，在str1 和 str2移动的过程中，先打算让str1跑完字符串，一旦遇到 str1 == str2，那么开始向后移动，可是找到还好，万一没找到，都回不去，而且，就算找到了，也不知道起始位置在哪里，所以，我们可能还需要两个指针cur1，cur2
2.于是我们设置两个指针cur1，cur2，继续刚才的思路，先来一个循环 while (*str1 != ‘\0’) ，并且循环里面str1保持更新
3.每次循环开始的时候，都让 cur1 = str1，cur2 = str2，接着判断 *str1 与 *str2是否相等，如果相等的话，开始判断 str2 是否是 str1 的一部分，所以再来个循环，这个循环的条件是什么呢？显然，当 *cur1 与 *cur2 相等的时候，继续循环，一直到不相等或者 *cur2 == ‘\0’ 的时候退出，可是万一 cur1 也走到结尾，那不就要越界访问了吗，于是我们再加个条件 *cur1 != ‘\0’ ，所以这个循环是 while ( *cur1 != ‘\0’ && *cur2 != ‘\0’ && *cur1 == *cur2)
4.等到判断循环结束，我们就来验证，怎么验证，显然只要当上述循环结束的时候，我们验证一下 *cur2 == ‘\0’ 就可以了，若为真，则直接返还 str1
5.若不为真，则我们让 str1 加 1，判断下一个起始字符是否满足题意，至于 cur1 和 cur2，前面说了每次循环开始都会更新的

综上，代码如下：

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{if (*str2 == '\0') return (char*)str1; // 如果 str2 是空字符串while (*str1 != '\0'){		const char* cur1 = str1;const char* cur2 = str2;if (*str1 == *str2) {while (*cur1 && *cur2 && *cur1 == *cur2){cur1++;cur2++;}if (*cur2 == '\0') return (char*)str1;}str1++;}return NULL;
}

十一、strtok的使用

函数原型：char* strtok(char* str, const char* sep);

使用注意事项：
1.sep参数指向一个字符串，定义了用做分隔符的字符整合
2.第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记
3.strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用\0结尾，返回一个指向这个标记的指针，请注意，strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改
4.strtok函数的第一个参数不为NULL，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置
5.（吊诡）strtok函数的第一个参数为NULL，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记
6.如果字符串中不存在更多的标记，则返回NULL指针

因为第一个参数为NULL，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记

当然也不能一直这么搞，再接下去就是NULL了

这个函数比较特殊，原理大家可自行查找，你可以大胆猜测这个函数内部会有静态变量，因为这样多次进入才确保有上次保留的值

十二、strerror的使用

函数类型：char* strerror(int errnum);

strerror函数可以把参数部分错误代码对应的错误信息的字符串地址返回来。

在不同的系统和C语言标准库的实现中都规定了一些错误码，一般是放在errno.h这个头文件中，C语言程序启动的时候就会使用一个全局变量errno来记录程序的当前错误码，只不过程序启动的时候errno是0，表示没有错误，当我们在使用标准库中的函数发生了某种错误，就会将对应的错误码，存放在errno中，而一个错误码的数字是整型很难理解是什么意思，所以每一个错误码都是有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误码对应的字符串地址返回。

举个例子：

#include <errno.h>  
#include <string.h>  
#include <stdio.h>  // 我们打印一下~10这些错误码对应的信息  
int main()  
{  int i = 0;  for (i = 0; i <= 10; i++) {  printf("%s\n", strerror(i));  }  return 0;  
}

运行结果如下：

实用的一个场景如下（C语言是可以进行文件操作的，这个我们后面会有详细讲解，在下面这个场景下，我们的打开文件函数fopen是失败的，因此errno会有一个错误码）：

也可以了解一下 perrorr 函数，perrorr函数相当于一次将上述代码中 if 语句给直接完成了，直接将错误信息打印出来。perrorr函数打印参数部分的字符串后，再打印一个冒号和一个空格，再打印错误信息。

它的输出如下：

---

总结

  这篇篇幅很长，很多都是相当枯燥的干活，希望你能啃下来~