字符函数与字符串函数（上）

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目录

strlen的使用与模拟实现

函数原型：

strlen的使用 

strlen的模拟使用 

strcpy的使用与模拟实现

函数原型：

strcpy的使用 

strcpy的模拟实现: 

strcat的使用与模拟实现 

函数原型：

strcat的使用 

strcat的模拟实现 

strcmp的使用与模拟实现 

函数原型：

strcmp的使用 

strcmp的模拟实现

strlen的使用与模拟实现

函数原型：

size_t strlen ( const char * str );//求字符串的长度

• 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

• strlen的使用需要包含头文件 <string.h>

• 学会strlen函数的模拟实现 

strlen的使用 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char ch[] = "abcdef";//有'\0'结尾size_t ret = strlen(ch);printf("%zd\n", ret);return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char ch[] = { 'a','b','c' };//没有以'\0'结尾size_t ret = strlen(ch);printf("%zd\n", ret);return 0;
}

strlen的模拟使用 

方法1（计数器的方式）：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>//断言包含的头文件
size_t my_strlen(const char* str)
{size_t count = 0;assert(str);//不等于空指针程序正常运行while (*str)//当不等于'\0'时，进入{count++;str++;}return count;
}int main()
{char arr[] = "abcdef";size_t ret = my_strlen(arr);printf("%zd\n", ret);return 0;
}

方法2（指针-指针的方式） ：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
size_t my_strlen(const char* str)
{assert(str);const char* str2 = str;//记录起始位置while (*str){str++;}return str - str2;//末地址-起始地址就是两者之间的元素个数
}int main()
{char arr[] = "abcdef";size_t ret = my_strlen(arr);printf("%zd\n", ret);return 0;
}

方法3（递归的方式）：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
size_t my_strlen(const char* str)
{assert(str);if (*str == '\0'){return 0;//当为'\0'时，就返回}return 1 + my_strlen(++str);
}int main()
{char arr[] = "abcdef";size_t ret = my_strlen(arr);printf("%zd\n", ret);return 0;
}

递归存在一个限制条件，并且随着递归的深入越来越接近这个限制条件。这个限制条件应该是比较容易想到的， 就是等于'\0'的时候，写法和求n的阶乘类似。

strcpy的使用与模拟实现

函数原型：

char* strcpy(char * destination, const char * source );//字符串的拷贝

source是被拷贝字符串，即源字符串；destination是把字符串拷贝到这里，即目标字符串。其返回类型是char*，返回的是一个地址：目标字符串的起始地址。

• 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。（当目标空间有时，也是从源头开始拷贝，这也就导致了一个问题，目标空间原来的字符串被覆盖了。）

• 学会模拟实现。

strcpy的使用 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr1[20] = { 0 };//当目标空间不足时，也会完全拷贝，但是会报错char arr2[] = "abcdef";strcpy(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;
}

因此源字符串也是要以'\0'结尾，因为这样才能知道拷贝的具体内容。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr1[10] = "abc";char arr2[] = "edf";strcpy(arr1, arr2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

如果要把 edf 搞到 abc 的后面需要用到另外一个函数strcat 。

上面这个就是目标空间不足时（会导致越界访问），报错界面。 

strcpy的模拟实现: 

根据前面的函数原型我们就可以开始来来模拟实现strcpy函数了。首先得想出思路：是将源字符串的字符赋值给目标空间，然后指向两者地址的指针往后走，直至遇到源字符串的'\0'就可以停止了。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);//限制不为空指针char* p = str1;while (*str2)//当还没有遇到'\0'时，就继续拷贝{*str1 = *str2;str1++;str2++;}//因为我们要返回目标空间的初始地址，就得记录一下初始地址return p;
}int main()
{char arr1[20] = { 0 };char arr2[] = "abcdef";char* ret = my_strcpy(arr1, arr2);my_strcpy(arr1, arr2);printf("%s\n", ret);//ret接收的时arr1的初始地址，也就是首元素的地址printf("%s\n", arr1);//数组名是首元素的地址，因此这两个打印的结果是相同的return 0;
}

当然这个模拟实现strcpy的部分还可以简化一些。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);//限制不为空指针char* p = str1;//这个可以根据优先级来理解：++（后置）> * > = ，由于是后置++，所以是先使用str1与str2//即*str1 与 *str2，再++，最后再赋值while(*str1++ = *str2++){;}//因为我们要返回目标空间的初始地址，就得记录一下初始地址return p;
}int main()
{char arr1[20] = { 0 };char arr2[] = "abcdef";char* ret = my_strcpy(arr1, arr2);my_strcpy(arr1, arr2);printf("%s\n", ret);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

strcat的使用与模拟实现 

函数原型：

char * strcat ( char * destination, const char * source );//字符串的拼接（追加）

这些函数参数也是和strcpy一样的意义，source是要拼接的字符串，destination是被拼接的字符串。其返回的是char*，是目标空间的起始地址 

• 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（在追加的时候会把这个'\0'，给覆盖掉）。

• 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？ 

strcat的使用 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr1[20] = "hello ";//当这个空间不足时，虽然依然会完全追加，但是会报错char arr2[] = "world";char* p = strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", p);return 0;
}

当目标空间不足时，报错界面与上面的一样，也是越界访问导致的。

strcat的模拟实现 

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);//控制不是空指针char* p = str1;//我们得先找到目标字符串的'\0'，再在'\0'后追加while (*str1){str1++;}//当跳出这个while循环就代表我们已经找到这个'\0'的地址了，接下来开始追加while (*str2)//这个也可以和上面那个strcpy一样简化{*str1 = *str2;str1++;str2++;}*str1 = *str2;//因为while循环里没有把'\0'追加到目标字符串return p;
}int main()
{char arr1[20] = "hello ";char arr2[] = "world";char* ret = my_strcat(arr1, arr2);printf("%s\n", ret);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

strcmp的使用与模拟实现 

函数原型：

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );//字符串的比较

str1与str2就是我们想要比较的字符串。其返回类型是 int  ，当str1 > str2时，返回大于0的数；当str1 == str2时，返回等于0的数；当str1 < str2时，返回0。比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小。 而在比较时，是一个字符一个字符的比较。

例如：我们比较 abc 与 abq时，是 a 与 a 比较，当它们相等时，就比较下一个，会一直比较到两个字符不相等（当出现了字符不相等的时候，比较也就结束了。即使后面还有也不再比较），或者全部比较完。就像上面那个例子，当我们比较到 c 与 q 时，c < q，就会返回一个小于0的数字。（注意会比较到'\0'才停止）

strcmp的使用 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "abc";int ret = strcmp(arr1, arr2);printf("%d\n", ret);return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "abq";int ret = strcmp(arr1, arr2);//q>c，也就是arr1<arr2，输出一个小于0的数printf("%d\n", ret);return 0;
}

有细心的小伙伴可能会发现，这个arr1大于arr2，输出的是一个数字1。其实这个还是和编译器有关的，我这个是VS2022，大于0，输出的就是1；小于0，就是输出-1。 

strcmp的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2){//本来是*str1 == *str2 == '\0'，但因为*str1 == *str2，所以就简写if (*str1 == '\0'){return 0;}str1++;str2++;}//如果要和编译器一样的话，就可以写成：/*if (*str1 - *str2 > 0){return 1;}else if (*str1 - *str2 < 0){return -1;}*/return *str1 - *str2;//返回两者不相等的情况
}
int main()
{char arr1[] = "abcdef";char arr2[] = "abq";int ret = my_strcmp(arr1, arr2);printf("%d\n", ret);return 0;
}

上面这一系列函数是长度没有限制的。例如：在拷贝时，我们没有限制拷贝几个字符；在追加时，没有限制追加几个字符；在比较时，没有比较几个字符。但是如果我们想要限制长度，怎么实现呢？C语言库还给出了长度限制的一系列函数，这类函数就让我们下期一起来学习吧！。

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