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【C】总结字符(串)/内存操作的库函数

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✨博客主页:心辛向荣
✨系列专栏:【从0到1，C语言学习】
✨一句短话:你若盛开，蝴蝶自来！
✨博客说明:尽己所能，把每一篇博客写好，帮助自己熟悉所学知识，也希望自己的这些内容可以帮助到一些在学习路上的伙伴，文章中如果发现错误及不足之处，还望在评论区留言，我们一起交流进步！😊

文章目录

前言

🍁这篇博客介绍了一些常用的库函数，包括字符串函数、字符函数、内存操作函数；对于字符串函数和内存操作函数最好对比着进行学习；还对这些库函数的进行了模拟实现，可以参照学习！

一. 字符串函数

1. strlen

1.1 介绍：

功能：

  • 求字符串长度
size_tstrlen(constchar* str );

参数：

  • str——所求字符串的地址

返回值：

  • 字符串的长度

注意事项：

  • 字符串要以 ‘\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’ )。
  • 参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
  • 注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
  • img

使用实例：

img

1.2 三种方法模拟实现strlen

#include<stdio.h>#include<assert.h>//1.循环（计数器方式）size_tMy_strlen1(constchar* str){assert(str);char* left = str;while(*str){
        str++;}char* right = str;return right - left;}//2.指针-指针size_tMy_strlen2(constchar* str){assert(str);char* left = str;while(*str){
        str++;}char* right = str;return right - left;}//3.递归（不能创建临时变量计数器）size_tMy_strlen3(constchar* str){assert(str);while(*str !='\0'){return1+My_strlen(str +1);}}intmain(){char str[]="hello world";size_t len =My_strlen2(str);printf("%zu\n", len);return0;}

2. strcpy

2.1 介绍：

功能：

  • 字符串拷贝，长度不受限制
char*strcpy(char* destination,constchar* source)

参数：

  • dest——目标字符数组的地址
  • src——源字符串的地址

返回值：

  • 目标空间的地址（dest）

注意事项：

  • 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
  • 会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间。
  • 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
  • 目标空间必须可变。

使用实例：

img

2.2 模拟实现：

#include<stdio.h>#include<assert.h>char*My_strcpy(char* dest,constchar* src){assert(dest && src);char* ret = dest;while(*dest++=*src++);return ret;}intmain(){char arr1[]="abcdef";char arr2[20]={0};printf("%s\n",My_strcpy(arr2, arr1));return0;}

3. strcat

3.1 介绍：

功能：

  • 字符串追加，长度不受限制
char*strcat(char* destination,constchar* source );

参数：

  • dest——目标字符数组的地址
  • src——源字符串的地址

返回值：

  • 目标空间的地址（dest）

注意事项：

  • 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。
  • 会将源字符串中的’ \0 '追加到目标空间中。
  • 字符串不可以自己给自己追加，会将字符串中的 ’ \0 ’覆盖掉，结果是未知的，可能会出现死循环等问题！

使用实例：

img

3.2 模拟实现：

#include<stdio.h>#include<assert.h>char*My_strcat(char* dest,constchar* src){assert(dest && src);char* ret = dest;while(*dest){
        dest++;}while(*dest++=*src++);return ret;}intmain(){char arr1[]="world";char arr2[20]="hello ";printf("%s\n",My_strcat(arr2, arr1));return0;}

4. strcmp(长度不受限制)

4.1 介绍：

功能：

  • 字符串比较，长度不受限制
intstrcmp(constchar* str1,constchar* str2 );

参数：

  • str1，str2——要比较的俩个字符串的地址

返回值：

  • 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

注意事项：

  • 俩个字符串的比较，先是俩个字符串的第一个字符进行大小的比较，如果相同，再向后进行下一对的比较。

使用实例：

img

4.2 模拟实现：

#include<stdio.h>#include<assert.h>intMy_strcmp(constchar* str1,constchar* str2){assert(str1 && str2);while(*str1 ==*str2){if(*str1 =='\0'){return0;}
        str1++;
        str2++;}return*str1 -*str2;}intmain(){char str1[]="abcdef";char str2[]="abcdeg";int ret =My_strcmp(str1, str2);if(ret >0){printf(">\n");}elseif(ret <0){printf("<\n");}else{printf("==");}return0;}

5. strncpy(长度受限制)

5.1 介绍：

功能：

  • 字符串拷贝，长度受限制
char*strncpy(char* destination,constchar* source,size_t num );

参数：

  • dest——目标字符数组的地址
  • src——源字符串的地址
  • num——要拷贝的字符数

返回值：

  • 目标空间的地址（dest）

注意事项：

  • 与strcpy区别，可以限制拷贝的字符数，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

使用实例：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oGWfpM3K-1657613493137)(https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/27378634/1657437381911-27e6a198-593b-41c6-aeb9-67edf8a7cec0.png)]

5.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>char*My_strncpy(char* dest,constchar* src,size_t num){assert(dest && src);char* ret = dest;while(num &&(* dest++=*src++)){
        num--;}if(num){while(--num){*dest++='\0';}}return ret;}intmain(){char str1[20]="xxxxxxxxxx";char str2[]="hello world";printf("%s\n",My_strncpy(str1, str2,5));return0;}

6. strncat(长度受限制)

6.1 介绍

功能：

  • 字符串追加，长度受限制
char*strncat(char* destination,constchar* source,size_t num );

参数：

  • dest——目标字符数组的地址
  • src——源字符串的地址
  • num——要追加的字符数

返回值：

  • 目标空间的地址（dest）

注意事项：

  • 追加到目标空间的字符串结尾会添加 ’ \0 '用来结尾
  • 如果源字符串的长度小于num，追加到 ’ \0 ’ 便会停止追加
  • 不可以自己给自己追加

使用实例：

img

6.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>char*My_strncat(char* dest,constchar* src,size_t num){assert(dest && src);char* ret = dest;while(*dest){
        dest++;}while(num--){if(!(* dest++=*src++)){return ret;}}*dest ='\0';return ret;}intmain(){char str1[30]="hello ";char str2[]="world";printf("%s\n",My_strncat(str1, str2,5));return0;}

7. strncmp(长度受限制)

7.1 介绍：

功能：

字符串比较，长度受限制

intstrncmp(constchar* str1,constchar* str2,size_t num );

参数：

  • str1，str2——要比较的俩个字符串的地址
  • num——要比较的字符个数

返回值：

  • 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

注意事项：

  • 比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。

使用实例：

img

7.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>intMy_strncmp(constchar* str1,constchar* str2,size_t num){assert(str1 && str2);while(num--){if(* str1 ==*str2 &&*str1 !='\0'){
            str1++;
            str2++;}else{return*str1 -*str2;}}return0;}intmain(){char str1[]="abcdef";char str2[]="abcdeg";int ret =My_strncmp(str1, str2,7);if(ret >0){printf(">\n");}elseif(ret <0){printf("<\n");}else{printf("==");}return0;}

8.strstr

8.1 介绍

功能：

  • 查找子字符串
char*strstr(constchar*str1,constchar* str2);

参数：

  • str1——被查找字符串的地址
  • str2——要查找的字串的地址

返回值：

  • 字串存在返回子串所在的地址，不存在则返回空指针

使用实例：

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8.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>char*My_strstr(constchar* str1,constchar* str2){assert(str1 && str2);constchar* s1 = str1;constchar* s2 = str2;constchar* p = s1;while(*p){
        s1 = p;
        s2 = str2;while(*s1 ==*s2 &&*s1 !='\0'&&*s2 !='\0'){
            s1++;
            s2++;}if(*s2 =='\0'){return(char*)p;}
        p++;}returnNULL;}intmain(){char str1[]="abcdef";char str2[]="cde";printf("%s\n",My_strstr(str1, str2));return0;}

9. strtok

9.1 介绍

功能：

  • 切割字符串
char*strtok(char* str,constchar* sep );

参数：

  • str——被切割字符串的地址
  • sep——分割符(标记)所组成字符串的地址

返回值：

  • 找到标记，返回返回指向这个标记开头的地址；没找到返回空指针

注意事项：

  • 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（将标记覆盖为\0），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函数第一次调用时第一个参数不为 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函数第一次调用之后的调用第一个参数为 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。
  • 查找时碰到字符串结尾\0，此时这个\0也会也会被当成一个标记，\0之后调用函数返回值都为空指针。

使用实例：

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10. strerror

10.1 介绍

功能：

  • 描述错误信息。
char*strerror(int errnum );

参数：

  • errnum——库函数执行失败时，所设置的的错误码

返回值：

  • 返回系统中errnu错误码所对应的描述错误文本(字符串)的地址

注意事项：

  • 错误码errno的使用需要引用头文件<errno.h>

使用实例：

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二.字符操作函数

1. 字符分类(判断)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’或者垂直制表符’\v’isdigit十进制数字 09isxdigit十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母af，大写字母AFislower小写字母azisupper大写字母AZisalpha字母az或AZisalnum字母或者数字，az,AZ,09ispunct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
使用实例：

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2. 字符转换函数

inttolower(int c );//将大写字母转换为小写字母inttoupper(int c );//将小写字母转换为大写字母

使用实例：

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三.内存操作函数

1. memcpy

1.1 介绍

功能：

  • 拷贝两块独立空间中的数据
void*memcpy(void* destination,constvoid* source,size_t num );

参数：

  • dest——要拷贝到的内存位置的指针
  • src——要从中拷贝的内存位置的指针
  • num——要拷贝的字节数

返回值：

  • 目标内存的地址(dest)

注意事项：

  • 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。

使用实例：

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1.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>void*My_memcpy(constvoid* dest,constvoid* src,size_t num){assert(dest && src);void* ret = dest;while(num--){*(char*)dest =*(char*)src;
        dest =(char*)dest +1;
        src =(char*)src +1;}return ret;}intmain(){int arr1[20]={0};int arr2[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};My_memcpy(arr1, arr2,40);int i =0;for(i =0; i <10; i++){printf("%d ", arr1[i]);}printf("\n");return0;}

2.memmove

2.1 介绍

功能：

  • 拷贝两块空间中的数据，允许目标和源重叠
void*memmove(void* destination,constvoid* source,size_t num );

参数：

  • dest——要拷贝到的内存位置的指针
  • src——要从中拷贝的内存位置的指针
  • num——要拷贝的字节数

返回值：

  • 目标内存的地址(dest)

注意事项：

  • 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。

使用实例：

img

2.2 模拟实现

模拟实现时要注意，当目标和源有重叠时，要考虑数据时从前往后拷贝还是从后往前拷贝，数据的处理方式正确，才能得到正确的拷贝结果！

  • 当dest<src时，数据要从前往后进行处理

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  • 当dest>stc且dest在src范围内时，数据要从后往前处理

img

  • 当dest>stc且dest不在src范围内时，数据要从后往前或从前往后处理都可以

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所以，如下方法实现代码更为简单：

当dest<src时，数据要从前往后进行处理；

当dest>stc时，数据要从后往前进行处理。

#include<stdio.h>#include<assert.h>void*My_memmove(void* dest,constvoid* src,int num){assert(dest && src);void* ret = dest;if(dest < src){//从前往后放while(num){*(char*)dest =*(char*)src;
            dest =(char*)dest +1;
            src =(char*)src +1;}}else{//从后往前放while(num--){*((char*)dest + num)=*((char*)src + num);}}return ret;}intmain(){int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};My_memmove(arr +2, arr,20);int i =0;for(i =0; i <10; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return0;}

3. memset

3.1 介绍

功能：

将指定内容填充到内存空间

void*memset(void* ptr,int value,size_t num );

参数：

  • prt——要填充内存的地址
  • value——要填充的值
  • num——要填充的字节数

返回值：

  • 返回被填充内存的地址(prt)

注意事项：

  • 可用于修改或者初始化

使用实例：

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3.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>void*My_memset(void* prt,int val,size_t num){assert(prt);void* ret = prt;while(num--){*(char*)prt = val;
        prt =(char*)prt +1;}return  ret;}intmain(){char str[]="xxxxxxxxxx";My_memset(str,'y',5);printf("%s\n", str);return0;}

4. memcmp

4.1 介绍

功能：

  • 比较俩个内存块
intmemcmp(constvoid* ptr1,constvoid* ptr2,size_t num );

参数：

  • prt1，prt2——指向内存块的指针
  • num——要比较的字节数

返回值：

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注意事项：

  • 与strcmp不同，该函数在找到空字符(\0)后不会停止比较。

使用实例：

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4.2 模拟实现

#include<stdio.h>#include<assert.h>intMy_memcmp(constvoid* prt1,constvoid* prt2,size_t num){assert(prt1 && prt2);while(num--){if(*(char*)prt1 !=*(char*)prt2){return*(char*)prt1 -*(char*)prt2;}else{
            prt1 =(char*)prt1 +1;
            prt2 =(char*)prt2 +1;}}return0;}intmain(){int arr1[]={1,2,3,4,5};int arr2[]={1,2,2};int ret =My_memcmp(arr1, arr2,9);printf("%d\n", ret);return0;}

结语：

各位小伙伴，看到这里就是缘分嘛，希望我的这些内容可以给你带来那么一丝丝帮助，可以的话三连支持一下呗😁！！！ 感谢每一位走到这里的小伙伴，我们可以一起学习交流，一起进步😉！！！加油🏃！！！

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标签： c语言 算法 c++
本文转载自: https://blog.csdn.net/Trong_/article/details/125745500
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