前言: C语言中对字符和字符串的处理很是频繁,但是C语言本身是没有字符串类型的,字符串通常放在常量字符串中 或者字符数组中。 字符串常量 适用于那些对它不做修改的字符串函数.
函数介绍:
1. strlen
size_t strlen ( const char * str );
- 字符串已经 '\0'作为结束标志,strlen函数返回的是在字符串中 '\0'前面出现的字符个数(不包含 '\0')。
#include<stdio.h>
#inlcude<string.h>
int main()
{
//a b c \0 d e f \0
char arr[] = "abc\0def";
return 0;
}
- 参数指向的字符串必须要以 '\0'结束。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr[] = { 'a', 'b', 'c' };
printf("%d\n", strlen(arr));
return 0;
}
- 注意函数的返回值为size_t,是无符号的(易错)
#include <stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
const char* str1 = "abcdef";
const char* str2 = "bbb";
if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
{
printf("str2>str1\n");
}
else
{
printf("srt1>str2\n");
}
return 0;
}
- 模拟实现
//1.计数器方式
int my_strlen(const char* str)
{
int count = 0;
while (*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}
//2.递归:不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char* str)
{
if (*str == '\0')
return 0;
else
return 1 + my_strlen(str + 1);
}
//3.指针-指针的方式
int my_strlen(char* s)
{
char* p = s;
while (*p != ‘\0’)
p++;
return p - s;
}
2. strcpy
char* strcpy(char * destination, const char * source );
- 源字符串必须以 '\0'结束。
- 将源字符串中的 '\0'拷贝到目标空间。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr[10] = "xxxxxxxxx";
//const char* p = "abcdef";
char arr2[] = { 'l', 'k','\0', 't'};
//strcpy(arr, p);
strcpy(arr, arr2);
printf("%s\n", arr);
return 0;
}
- 目标空间必须足够大,以确保能存放源字符串。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr[3] = {0};
char arr2[] = "abcdef";
strcpy(arr, arr2);
printf("%s\n", arr);
return 0;
}
- 目标空间必须可变。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
//错误的示范
int main()
{
char* p = "hello world";//常量字符串
char arr2[] = "abcdef";
strcpy(p, arr2);
printf("%s\n", p);
return 0;
}
- 模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//错误的示范
//1.参数顺序
//2.函数的功能,停止条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
//6.题目出自《高质量C/C++编程》书籍最后的试题部分
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
char* ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while ((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}
3. strcat
char * strcat ( char * destination, const char * source );
- 源字符串必须以 '\0'结束。
- 目标空间必须有足够的大,能容纳下源字符串的内容。
- 目标空间必须可修改。
- 字符串自己给自己追加,如何?(后续讲)
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
char arr1[20] = "lkt";
strcat(arr1, arr1);
//char arr1[20] = "hello ";
//char arr2[] = "world";
//printf("%s\n", strcat(arr1, arr2));
return 0;
}
- 模拟实现
char* my_strcat(char* dest, const char*src)
{
//1.找目标空间中的\0
char* cur = dest;
while (*cur)
{
cur++;
}
//2.拷贝源头数据到\0之后的空间
while (*cur++ = *src++)
{
;
}
return dest;
}
4. strcmp
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
- 标准规定:
- 第一个字符串大于第二个字符串,则返回大于0的数字
- 第一个字符串等于第二个字符串,则返回0
- 第一个字符串小于第二个字符串,则返回小于0的数字
- 那么如何判断两个字符串?
int main()
{
/*char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abq";*/
//char arr1[] = "abcd";
//char arr2[] = "abc";
char arr1[] = "abc";
char arr2[] = "abc";
//char arr1[] = { 'a', 'b', 'c' };
//char arr2[] = { 'a', 'b', 'c' };
int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
if (ret < 0)
printf("arr1<arr2\n");
else if(ret>0)
printf("arr1>arr2\n");
else
printf("arr1==arr2\n");
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
- 模拟实现
int my_strcmp(const char*s1, const char*s2)
{
assert(s1 && s2);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
{
return 0;
}
s1++;
s2++;
}
//return *s1 - *s2;
if (*s1 > *s2)
return 1;
else
return -1;
}
5. strncpy
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
- 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,则拷贝完源字符串之后,在目标的后边追加0,直到num个。
int main()
{
char arr1[20] = "abcdefghi";
char arr2[] = "xxxx";
strncpy(arr1, arr2, 8);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
6. strncat
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
char arr1[20] = "abcdef\0qqqqqq";
char arr2[] = "xyz";
strncat(arr1, arr2, 2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
- 自己给自己添加
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
char arr1[20] = "abc";
strncat(arr1, arr1, 3);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
7. strncmp
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
int ret = strncmp("abcdef", "abc", 4);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
8. strstr + KMP
- 示例
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdefabcdef";
char arr2[] = "cdq";
char* p = strstr(arr1, arr2);
if (p == NULL)
{
printf("不存在\n");
}
else
{
printf("%s\n", p);
}
return 0;
}
- 模拟实现(暴力版本)
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
const char* s1 = str1;
const char* s2 = str2;
const char* p = str1;
if (*str2 == '\0')
{
return str1;
}
while (*p)
{
s1 = p;
s2 = str2;
while (*s1!='\0' && *s2!='\0' && (*s1 == *s2))
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
{
return (char*)p;//找到了
}
p++;
}
return NULL;//找不到子串
}
- 模拟实现(KMP版本)
- KMP有两个字符串,主串和子串
- 主串的指针不回头,指针未为i
- 子串的指针回头,但是不是一定回到下标,这时候就需要一个next的数组,指针为j
- KMP
for (int i = 1, j = 0; i <= m; ++i)
{
while (j && s[i] != p[j + 1]) j = Next[j];
if (s[i] == p[j + 1]) j++;
if (j >= n)
{
cout << i - n << " ";
}
}
- Next数组(递推)
- 1.next[1]=0
- 2.如果下一个字符任然相同的话,直接构成了一个更长的前后缀
- 3.如果下一个字符不同的话,直接去左边的缀去寻找共同的前后缀
- 4.回到之前的步骤
for (int i = 2, j = 0; i <= n; ++i)
{
while (j && p[i] != p[j + 1]) j = Next[j];
if (p[i] == p[j + 1]) j++;
Next[i] = j;
}
汇总:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N = 1e6 + 5;
char s[N], p[N];//s是主串,p是子串
int Next[N];
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> p + 1 >> m >> s + 1;
//Next
for (int i = 2, j = 0; i <= n; ++i)
{
while (j && p[i] != p[j + 1]) j = Next[j];
if (p[i] == p[j + 1]) j++;
Next[i] = j;
}
int flag = false;
//kmp
for (int i = 1, j = 0; i <= m; ++i)
{
while (j && s[i] != p[j + 1]) j = Next[j];
if (s[i] == p[j + 1]) j++;
if (j >= n)
{
flag = true;
cout << i - n << " ";
j = Next[j];
}
}
if (!flag)
{
cout << -1 << endl;
}
return 0;
}
9. strtok
char * strtok ( char * str, const char * sep );
- sep参数是个字符串,定义了用作分隔符的字符集合
- 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。
- 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。(注: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。)
- 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。
- 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。
- 如果字符串中不存在更多的标记,则返回 NULL 指针。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr[] = "liuketing@swpuedu.com";
char buf[200] = { 0 };
strcpy(buf, arr);
const char* p = "@.";
char* str = NULL;
for (str=strtok(buf, p); str!=NULL; str=strtok(NULL, p))
{
printf("%s\n", str);
}
return 0;
}
10. strerror
char * strerror ( int errnum );
#include<stdio.h>
#include<string.h>
//strerror
//把错误码转换成错误信息
int main()
{
//printf("%s\n", strerror(0));
//printf("%s\n", strerror(1));
//printf("%s\n", strerror(2));
//printf("%s\n", strerror(3));
//printf("%s\n", strerror(4));
//错误码记录到错误码的变量中
//errno - C语言提供的全局的错误变量
//#include <errno.h>
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
//perror("");//打印的依然是errno变量中错误码对应的错误信息
printf("%s\n", strerror(errno));
return 1;
}
//读文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
字符串分类函数:
函数 | 如果他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'或者垂直制表符'\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 | 字母或者数字,a~z,A~Z,0~9 |
ispunct | 标点符号,任何不属于数字或者字母的图形字符(可打印) |
isgraph | 任何图形字符 |
isprint | 任何可打印字符,包括图形字符和空白字符 |
字符转换:
函数 | 功能 |
---|---|
toupper | 小写转大写 |
tolower | 大写转小写 |
#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
char arr[] = "Are you ok?";
char* p = arr;
while (*p)
{
if (islower(*p))
{
*p = toupper(*p);
}
p++;
}
printf("%s\n", arr);
return 0;
}
11. memcpy
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
- 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
- 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
- 如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。
示例:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
//int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//int arr2[10] = { 0 };
//memcpy(arr2, arr, 20);
float arr1[] = { 1.0f,2.0f,3.0f,4.0f };
float arr2[5] = { 0.0 };
memcpy(arr2, arr1, 8);
return 0;
}
模拟实现:
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{
void* ret = dest;
assert(dest);
assert(src);
while(num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}
12. memmove
- 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
- 如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。
void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t num)
{
void* ret = dest;
assert(dest);
assert(src);
if (dest < src)//1 前->后
{
while(num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else //2 3 后->前
{
while (num--)
{
*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
}
}
return ret;
}
13. memcpy
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
示例:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,0,5 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 00 00 00 00 ..
int arr2[] = { 1,2,3,4,0 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ..
int ret = memcmp(arr1, arr2, 13);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}