目录

前言

一、字符分类函数

二、字符转换函数

三、strlen()函数

四、strcpy()函数

五、strcat()函数

六、strcmp()函数

七、strncpy()函数

八、strncat()函数

九、strncmp()函数

十、strstr()函数

十一、strtok()函数

十二、strerror()函数

总结

前言

今天我们来了解一下c语言中字符函数和字符串函数，和这些函数的模拟实验。

字符函数是处理字符型数据的函数，常见的字符函数有：

iscntrl():判断是否为控制字符

isdigit():判断是否为数字

islower():判断是否为小写字母

issupper():判断是否为大写字母

tolower():将大写字母转小写 

toupper():将小写字母转大写

字符串函数是处理字符串型数据的函数，常见的字符函数有：

strlen() :求字符串的长度

strcpy() :将一个字符串复制给另外一个字符串

strcat() :将一个字符串链接到另一个字符串的后面

strcmp() :比较两个字符串的大小

strstr() :查找一个字符串在另一个字符串中是否存在

strtok() :分割字符串，分为多个子串

strerror() :把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来

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。

这些函数的使⽤都需要包含⼀个头文件是 ctype.h

函数用法也十分简单：

 int islower ( int c );

islower 是能够判断参数部分的 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。

练习： 写⼀个代码，将字符串中的小写字母转大写，其他字符不变。

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

二、字符转换函数

在上面的练习中我们通过小写字母的ASCII值减32得到大下字母的ASCII值，其实C语言中还存在转换函数：

int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 
int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

有了转换函数，就可以直接使用 tolower() 函数：

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

三、strlen()函数

strlen()函数是求字符串长度的，函数语法定义：

 size_t strlen ( const char * str );

• 字符串以 '\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 ）

• strlen的使 用 需要包含头文件(string.h)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
   const char* str1 = "abcdef";
   const char* str2 = "bbb";
   if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)//6-3
   {
     printf("str2>str1\n");
    } 
   else
   {
     printf("srt1>str2\n");
    }
   return 0;
}

strlen的模拟实现

我们也可以通过自己的方式来实现 strlen() 函数

方法1：

//计数器⽅式
int my_strlen(const char * str)
{
    int count = 0;
    assert(str);
    while(*str)
    {
      count++;
      str++;
     }
    return count;
}

方法2：

//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
   assert(str);
   if(*str == '\0')
     return 0;
   else
   return 1+my_strlen(str+1);//采用递归的方式
}

方法3：

//指针-指针的⽅式
int my_strlen(char *s)
{
    assert(str);
    char *p = s;
    while(*p != ‘\0’ )
        p++;
    return p-s;//指针-指针的绝对值等于他们之间元素个数
}

四、strcpy()函数

strcpy()函数可以复制一个字符串到另外一个字符串中，函数语法定义：

char* strcpy(char * destination, const char * source );

• Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the

   terminating null character (and stopping at that point).

• 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 可修改 。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main() {
	char arr1[20] = "hello word";
	char arr2[20] = { 0 };
	char *ret=strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", ret);
}

输出：

我们也可以通过自己的方式来实现strcpy()函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>

char* my_strcpy(char* dest, const char* source) {
	assert(dest != 0);
	assert(source != 0);//判断不为空指针
	char* c = dest;
	while (*dest++ = *source++) {
		;
	}
	return c;//返回起始地址
}

int main() {
	char arr1[20] = "hello word";
	char arr2[20] = { 0 };
	char* ret = my_strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", ret);
}

五、strcat()函数

strcat()是把一个字符串追加到另一个字符串后面，函数语法定义：

char * strcat ( char * destination, const char * source );

• Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character

in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included

at the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.

• 源字符串必须以 ' \0 ' 结束。

• 目 标字符串中也得有 ' \0 ' ，否则没办法知道追加从哪里开始。

• 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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main() {
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[20] = "word";
    char * ret=strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n",ret);
}

我们也可以通过自己的方式来实现strcat()函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>

char* my_strcat(char* dest, const char* source) {
	assert(dest != NULL); 
	assert(source != NULL);
	char * ret = dest;
	while (*dest!= '\0')//先遍历到追加字符串的'\0'
		dest++;
	while (*dest++=*source++)//再拷贝
		;
	return ret;
}dest++

int main() {
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[20] = "word";
	char *ret=my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", ret);
}

六、strcmp()函数

strcmp()是比较两个字符串的，函数语法定义：

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

• This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to each

   other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminating

   null-character is reached.

• 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？ 比较两个字符串中对应位置上字符 ASCII码值的大小 。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main() {
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abq";//q
	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", ret);
}

因为第三位c的ASCII值比q小，所以返回小于零的数字

我们也可以通过自己的方式来实现strcmp()函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2) {
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
		return 0;
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}
int main() {
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abq";
	int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", ret);
}

七、strncpy()函数

strncpy()函数与strcpy()函数类似，只不过限制了复制的个数。语法定义如下：

 char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

• Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string

  (which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied,

   destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.

• 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。

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main() {
	char arr1[20] = "I love You";
	char arr2[20] = { 0 };
	strncpy(arr2, arr1, 6);
	printf("%s\n", arr2);
}

八、strncat()函数

strncat()函数与strcat()函数类似，只不过限制了连接个数，函数语法定义如下：

 char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );

• Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character. （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）。

• If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating       null-character is copied.（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）。

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main()
{
	char str1[20];
	char str2[20];
	strcpy(str1, "To be ");
	strcpy(str2, "or not to be");
	strncat(str1, str2, 6);
	printf("%s\n", str1);
	return 0;
}

九、strncmp()函数

strncmp()与 strcmp() 类似，只不过规定了最多比较的多少，函数语法定义：

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

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

strstr()函数是在一个字符串查找另外一个字符串，函数语法定义：

char * strstr ( const char * str1, const char * str2);

• Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1.

（函数返回字符串str2在字符串str1中 第⼀次出现的位置 ）。

• The matching process does not include the terminating null-characters, but it stops there.（字符

串的比较匹配不包含 \0 字符，以 \0 作为结束标志）。

/* strstr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
   char str[] ="This is a simple string";
   char * pch;
   pch = strstr (str,"simple");
   strncpy (pch,"sample",6);
   printf("%s\n", str);
   return 0;
}

代码实现：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2) {
	char* s1 = NULL;
	char* s2 = NULL;
	const char* cur = str1;//比较的起始位置
	while (*cur)
	{
		s1 = cur;
		s2 = str2;
		while (*s1!='\0' &&*s2!='\0'&& *s1==*s2)//循环判断是否相等
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0') //比较结束
			return (char *)cur;
		cur++;//下一个
	}
	return NULL;//没有找到
}

int main() {
	char arr1[20] = "abbbcde";
	char arr2[20] = "bbc";
	//printf("%s",strstr(arr1, arr2));
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	printf("%s", ret);

}

十一、strtok()函数

strtok()函数是分隔字符串的，分隔符集合放在一个字符串中里。函数语法定义：

char * strtok ( char * str, const char * sep);

• sep参数指向⼀个 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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main(){
     char arr[] = "192.168.6.111";
	 char* sep = ".";
	 char* str = NULL;
	for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
		 {
		 printf("%s\n", str);
		}
	 return 0;
  }

十二、strerror()函数

strerror()函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。函数语法定义：

char * strerror ( int errnum );

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 这个头文件中说明的，C语⾔程序启动的时候就会使用⼀个全⾯的变量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的时候发⽣了某种错误，就会讲对应的错误码，存放在errno中，而⼀个错误码的数字是整数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函数就可以将错误对应的 错误信息字符串的地址返回 。

我们来看看0~10的错误码信息：

#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
   int i = 0;
   for (i = 0; i <= 10; i++) {
        printf("%s\n", strerror(i));
     }
  return 0;
}

也可以了解⼀下perror函数，perror函数相当于⼀次将上述代码中的第9行完成了，直接将错误信息打印出来。perror函数打印完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。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main ()
 {
   FILE * pFile;
   pFile = fopen ("unexist.ent","r");
   if (pFile == NULL)
   perror("Error opening file unexist.ent");
   return 0;
 }

总结

上述文章讲了一些常见的字符函数和字符串函数，同时讲了一些它们的实现原理。希望对你有所帮助。