C语言之详解字符操作函数

C语言之详解字符操作函数
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前言

C语言中对字符和字符串的处理是非常频繁的，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。而字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数。

求字符串长度

 strlen

函数介绍
strlen------size_t strlen(const char* str)

1.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’)。
2.参数指向的字符串必须要以’\0’结束。
3.注意函数返回值类型为size_t，是无符号的。
4.学会strlen函数的模拟实现

先来用一段代码来简单的写一个程序：

模拟实现

上面是利用已有的库函数strlen来实现功能，那我们也可以通过自已设计的一个类似于strlen的函数。这里展现三种方法：
1.计数器的方法
2.递归
3.指针-指针
首先展示计数器的方法：
```
#include
int my_strlen(char* str)
{
	int count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int len = my_strlen("helloworld");
	printf("len=%d\n", len);
	return 0;
}
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```
再来展示递归方法：
```
#include
#include
int my_strlen(char* str)
{
	if (*str != '\0')
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	else
		return 0;
}
int main()
{
	char arr[] = "helloworld";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("len=%d\n", len);
	return 0;
}
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```
再来展示指针-指针的方法：
```
#include
int my_strlen(char* str)
{
	int tmp = str;
	while (*str != '\0')
	{
		str++;
	}
	return str - tmp;
}
int main()
{
	char arr[] = "hello world";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("len=%d\n", len);
	return 0;
}
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```
上面三种方法就是模拟实现strlen函数
下面来看一段代码：
```
#include
#include
int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
		printf("hehe\n");
	else
		printf("haha\n");
	return 0;
}
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```
请问上述代码打印的是hehe还是haha呢？在说出答案之前，我们需要了解到strlen函数返回的是无符号数，两个无符号数相减得到的依然是无符号数，虽然上述代码计算得出的为（3-6=-3），结果为-3但是别忘了，这个值是一个无符号数，-3的补码在内存中会被当作无符号数来看待，所以最终得到的是一个正数。所以答案打印出来的是hehe🙂。
这里要注意的是strlen函数返回的是无符号数。size_t strlen(const char* string ),size_t相当于unsigned int即无符号数。
而我们刚刚自己实现的一个my_strlen函数，即int my_strlen(const char* str)返回的是一个int。

长度不受限制的字符串函数

 strcpy

strcpy------char* strcpy(char * destination, const char * source)
函数介绍

1.源字符必须以’\0’结束。
2.会将源字符串中的’\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.目标空间必须可变。
5.学会该函数的模拟实现

举个例子：
```
#include
#include
int main()
{
	char arr1[] = "abcdefghi";
	char arr2[] = "world";
	strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}
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```
模拟实现

下面我们来模拟实现strcpy函数：
```
#include
#include
#include
void my_strcpy(char* dest, char* src)
{
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);
	while (*src != '\0')
	{
		*dest = *src;
		dest++;
		src++;
	}
	*dest = *src;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "world";
	my_strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

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```
对上述代码进行优化，即：
```
#include
#include
#include
char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);
	char* ret = dest;
	//拷贝src指向的字符串到dest指向的空间，包含'\0'
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	//返回目的空间的起始地址
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "world";
	my_strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}
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```
这才是真正的满分代码。

strcat

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

1.源字符串必须以’\0’最为结束。
2.目标空间必须足够大，能容纳下源字符串的内容。
3.目标空间必须可修改。
4.学会该函数的模拟实现
5.目标字符串中必须也有’\0’，否则要从哪里开始追加就不清楚了。

来看一个典型错误：
```
#include
#include
int main()
{
	char arr1[] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}
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```
这样做会造成越界访问。

所以说我们的目的地必须足够强大，来存放追加的数据。
这里有一个疑问，当我们进行字符串追加时，有没有把'\0'追加过去呢？这里我们可以通过代码实践一下就可以了。请看：
```
#include
#include
int main()
{
	char arr1[30] = "hello\0xxxxxxxx";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}
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```
根据调试结果我们可以发现strcat函数在进行字符串追加时也会把'\0'追加到目的地。
注意当strcat函数自己给自己进行追加时，程序会崩溃。

模拟实现

下面我们自己来写一个函数来实现strcat函数的功能。请看：
```
#include
#include
#include
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	//找到目的字符串中的'\0'
	while (*dest != '\0')
	{
		dest++;
	}
	//追加
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[30] = "hello\0xxxxxxxx";
	char arr2[] = "world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}
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```
strcmp

strcmp------int strcmp(const char * str1, const char * str2)。
标准规定：

1.第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
2.第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
3.第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

举个例子：
```
#include
#include
int main()
{
	char* p1 = "qbcdef";
	char* p2 = "asjix";
	int ret = (strcmp(p1, p2));
	printf("ret=%d\n", ret);
	return 0;
}

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```
在代码运行起来后，发现在VS编译下，strcmp函数的返回值只有1、-1、0。前提这是在VS环境下。但是不同的编译器下strcmp函数返回的值是不同的。
```
#include
#include
int main()
{
	char* p1 = "qbcdef";
	char* p2 = "asjix";
	if (strcmp(p1, p2) > 0)
	{
		printf("p1>p2\0");
	}
	else if (strcmp(p1, p2) < 0)
	{
		printf("p1);
	}
	else
		printf("p1==p2");
	return 0;
}
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```
再次强调，一定要注意strcmp函数的返回值，不同的编译环境下返回值是可能是不同的。

模拟实现
```
#include
#include
#include
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		str1++;
		str2++;
	}
	/*if (*str1 > *str2)
		return 1;
	else
		return -1;*/
	return(*str1 - *str2);//这种方式也可以
}
int main()
{
	char* p1 = "abcdefg";
	char* p2 = "abczgujj";
	int ret = my_strcmp(p1, p2);
	printf("ret=%d\n", ret);
	return 0;
}
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```
长度受限制的字符串函数介绍

 strncpy

strncpy------
char *strncpy(char *strDest,const char *strSource,size_t count)。
1. 拷贝num个字符从源字符串到目标空间
2. 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后面追加0，直到num个。
其中count单位是字节。

那这里有没有把\0拷贝过去呢？我们一试便知：

可以看出strncpy函数并没有把\0拷贝过去。
再来看一段代码及调试过程：

注意：通过观察可以发现当指定的个数比源的字符串多时，在这里依然会拷贝6个，不够时会拿\0来补充。

模拟实现
```
#include
#include
#include
char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t n)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;
	while (n&&(*dest++ = *src++))
	{
		n--;
	}
	if (n)
	{
		while (n--)
		{
			*dest++ = '\0';
		}
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[] = "i am a student";

	printf("%s\n", my_strncpy(arr2, arr1, strlen(arr1)));
	return 0;
}
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```
上述模拟实现主要分两种情况：
其一：当字符串源头的长度大于等于copy的数目时，根据字符数目照常复制即可。
其二：当字符串源头的长度小于copy的数目时，剩下几个copy数目，就在字符串目的地后面加几个\0。

strncat
```
#include
#include
int main()
{
	char arr1[30] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	strncat(arr1, arr2, 3);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}
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```
我们依然验证一下在追加完源字符串后会不会补充\0。请看：

可以看出strncat函数会主动放一个\0进去。
再来看一段代码：
```
#include
#include
int main()
{
	char arr1[30] = "hello\0xxxxxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "world";
	strncat(arr1, arr2, 8);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

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```
通过调试结果可以发现如果个数比我们要追加的这个源字符串长时，我们补充完一个\0之后就啥也不管了。我们可以对比一下strncpy函数，对于strncpy函数而言，如果个数比要拷贝的字符串长时，我们会补齐那么多个，但是strncat函数可不会管这么多个。
对于strncat函数，无论追加多少个，它最后都会在后面补一个\0。

strncmp

strncmp------int strncmp(const char *string1, const char *string2,size_t count)。

出现到另一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。

请看代码举例：
```
#include
#include
int main()
{
	const char* p1 = "abczef";
	const char* p2 = "abctefh";
	int ret = strncmp(p1, p2, 4);
	printf("ret=%d\n", ret);
	return 0;
}

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```
字符串查找

 strstr

strstr------字符串查找
代码举例：
```
#include
#include
int main()
{
	char* p1 = "abcdef";
	char* p2 = "def";
	char* ret = strstr(p1, p2);
	if (ret == NULL)
		printf("子串不存在\n");
	else
		printf("%s\n", ret);
	return 0;
}
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模拟实现
```
//strstr---查找字符串
#include
#include
#include
char* my_strstr(const char* p1,const char* p2)
{
	assert(p1 && p2);
	char* s1 = NULL;
	char* s2 = NULL;
	char* cur = (char*)p1;
	if (*p2 == '\0')
	{
		return (char*)p1;
	}
	while (*cur)
	{
		s1 = cur;
		s2 = (char*)p2;
		while (*s1 && *s2 && (*s1 == *s2))
		{
			s1++, s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
		{
			return cur;//找到子串
		}
		if (*s1 == '\0')
		{
			return NULL;
		}
		cur++;
	}
	return NULL;//找不到子串
}
int main()
{
	char* p1 = "abcdef";
	char* p2 = "def";
	char* ret = my_strstr(p1, p2);
	if (ret == NULL)
		printf("子串不存在\n");
	else
		printf("%s\n", ret);
	return 0;
}
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strtok

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

1.sep参数是一个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
2.第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或多个由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。（这里要注意：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以修改。）
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.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.如果字符串不存在更多的标记，则返回NULL指针。

请看举例：
```
#include
#include
int main()
{
	char arr[] = "abcd@efg.hijk";
	char* p = "@.";

	char buf[1024] = { 0 };	
	strcpy(buf, arr);
	
	char* ret=strtok(arr,p);
	printf("%s\n", ret);

	ret = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", ret);

	ret = strtok(NULL, p);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}
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```
对上面代码进行改进：
```
#include
#include
int main()
{
	char arr[] = "abcd@efg.hijk";
	char* p = "@.";

	char buf[1024] = { 0 };
	strcpy(buf, arr);

	char* ret = NULL;

	for (ret = strtok(buf, p); ret != NULL; ret = strtok(NULL, p))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	return 0;
}
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strtok函数在调用时会记住上次找到分隔符的位置，下次再次调用strtok函数时它会从记住的那个位置继续先后找。所以strtok函数本身就有记忆的一些功能，它会把一些执行过程中的一些值记录下来，下次调用它的时候就可以继续使用刚刚记录下来的值。
那strtok函数是怎么记录这些值的呢？这个函数内部就应该创建静态变量，当一个函数内部创建一些静态变量之后，出来该函数时不会销毁，下次进去的时候它依然会存在。

错误信息函数

 strerror

strerror------char * strerror( int errnum)

返回错误码所对应的错误信息
```
#include
#include
int main()
{
	char* str1 = strerror(1);
	printf("%s\n", str1);

	char* str2 = strerror(2);
	printf("%s\n", str2);

	char* str3 = strerror(3);
	printf("%s\n", str3);
	return 0;
}
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下面是运行结果：

1------Operation not permitted
2------No such file or directory
3------No such process

这里的1、2、3是错误码，每一个错误码对应着一个错误信息，就是我们的代码在执行过程中，发现哪个地方出问题了，那怎么办呢？这个时候，就制造一些错误码，在我们的程序之间流转，程序之间流转的错误码是没有问题的，但是用户去看的时候是不知道这里的1、2、3是什么意思的，那我们肯定是希望把这里的1、2、3这样的错误码转换成错误信息。上面的Operation not permitted、No such file or directory、No such process是错误信息描述。而strerror函数就是用来把我们的错误码转换成错误信息，然后返回它的地址，这就是strerror函数的基本作用。它可以把错误码翻译成所对应的错误信息。
另外在刚刚的代码中的1、2、3是我们放进去的，但是真实在代码中不是这样写的，而应该是这样的：
```
#include
#include
#include
int main()
{
	char* str = strerror(errno);
	printf("%s\n", str);

	return 0;
}
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```
这里的errno是一个全局的错误码的变量，当C语言的库函数在执行过程中，发生了错误，就会把对应的错误码赋值到errno中。
举例：
```
#include
#include
#include
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
	}
	else
	{
		printf("open file success\n");
	}
	return 0;
}
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字符分类函数

字符分类函数头文件为ctype.h

函数---------------如果它的参数符合下列条件就返回真
iscntrl-------------任意控制字符
isspace-----------空白字符：空格’ ‘，换页’lf’，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到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到F。
islower-----------小写字母a到z
isupper----------大写字母A到Z
isalnum----------字母或者数字，a到z，A到Z，0到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

 字符转换函数

 tolower和toupwer

tolower------int tolower (int c)
toupper------int toupper(int c)

举个例子：
```
#include
#include
int main()
{
	char ch1 = tolower('E');
	char ch2 = tolower('e');

	char ch3 = toupper('f');
	char ch4 = toupper('F');

	putchar(ch1);//e
	putchar(ch2);//e
	putchar(ch3);//F
	putchar(ch4);//F
	return 0;
}

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```
举个例子：
```
#include
#include
int main()
{
	int i = 0;
	char arr[] = "I AM A STUDENT";
	while (arr[i])
	{
		if (isupper(arr[i]))
		{
			arr[i] = tolower(arr[i]);
		}
		i++;
	}
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}
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本文至此结束，感谢！！！
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 redis-cli写入超长转义字符串问题
 [HDLBits] Dualedge
原文地址：https://blog.csdn.net/m0_74352571/article/details/127814846

目录

求字符串长度

strlen

模拟实现

长度不受限制的字符串函数

strcpy

模拟实现

strcat

模拟实现

strcmp

模拟实现

长度受限制的字符串函数介绍

strncpy

模拟实现

strncat

strncmp

字符串查找

strstr

模拟实现

strtok

错误信息函数

strerror

字符分类函数

字符转换函数

tolower和toupwer