目录
前言
1. strlen 测字符串长度函数
2.字符串拷贝函数
2.1strcpy
2.2 strncpy
3.strcat字符串追加函数
4. strcmp/strncmp 比较函数
5.字符查找函数
5.1 strchr
5.2 strrchr
6.atoi/atol/atof字符串转换数值
总结
前言
从0开始记录我的学习历程,我会尽我所能,写出最最大白话的文章,希望能够帮到你,谢谢。
提示:文章作者为初学者,有问题请评论指正,感谢。
1. strlen 测字符串长度函数
strlen
函数是 C 语言标准库函数之一,用于计算字符串的长度。这里的“长度”指的是字符串中字符的个数,不包括字符串的结束字符 \0
。strlen
函数的原型定义在 <string.h>
头文件中,其定义如下:
size_t strlen(const char *s);
其中,size_t
是一个数据类型,通常是无符号整数类型,用于表示大小。const char *s
是一个指向字符的指针,const
表示指针指向的内容不会被 strlen
函数修改。
函数的工作原理是:
strlen
函数接收一个字符指针s
作为参数,该指针指向一个字符串的首字符。- 函数从指针
s
所指向的位置开始,逐个字符地向后遍历,直到遇到字符串的结束字符\0
。 - 函数计算从起始位置到结束字符之前的字符数量,即字符串的长度。
返回值:
strlen
函数返回一个size_t
类型的值,表示字符串中字符的个数,不包括结束字符\0
。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
const char *myString = "Hello,World!";
size_t length = strlen(myString);
printf("The length of the string is: %zu\n", length);
return 0;
}
在这个示例中,strlen
函数将计算字符串 "Hello, World!"
的长度,不包括结尾的 \0
,所以输出将是 The length of the string is: 12
。
注意事项:
- 传递给
strlen
函数的字符串必须以\0
结束,否则函数将继续读取内存,直到遇到\0
,这可能导致读取超出字符串分配的内存范围,引发错误或程序崩溃。 strlen
函数不计算\0
,因为\0
是字符串的结束标志,不是字符串内容的一部分。
提到了strlen就不得不提sizeof 需要注意的是:
- sizeof 是个关键字,测量数据的占用内存空间大小。
- 如果测量的是数组的名字,则测的是数组占多少个字节
- 如果 sizeof 测的是指针变量,则测的是指针变量本身占几个字节,32 平台下结果为 4
- strlen 是个库函数,它测的是字符指针指向的字符串中字符的个数,不管指针是数组的名字,还是个指针变量。
2.字符串拷贝函数
2.1strcpy
strcpy
函数是 C 语言标准库中用于字符串操作的一个函数。它的作用是将一个字符串复制到另一个位置,包括字符串的结束符 \0
。这个函数的定义在 <string.h>
头文件中,其原型如下:
char *strcpy(char *dest, const char *src);
函数的参数:
char *dest
:目标字符串的指针,即复制内容后存放的位置。const char *src
:源字符串的指针,即要复制的内容所在的位置。
函数的功能:
strcpy
函数从src
指向的位置开始,逐个字符地复制到dest
指向的位置,直到包括源字符串的结束字符\0
。
返回值:
strcpy
函数返回目标字符串dest
的地址。
注意事项:
- 在使用
strcpy
函数时,必须确保dest
指向的内存空间足够大,能够容纳src
字符串的全部内容,包括结束字符\0
。如果dest
的内存空间不足,会导致内存覆盖,可能会引起程序崩溃或安全漏洞。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "Hello, World!";
char dest[20]; // 确保有足够的空间
strcpy(dest, src);
printf("Copied string: %s\n", dest);
return 0;
}
在这个示例中,src
字符串被成功复制到 dest
,输出将是 Copied string: Hello, World!
。
2、如果 n 大于 src 指向的字符串中的字符个数,则在 dest 后面填充 n-strlen(src)个 ’\0’。
2.2 strncpy
strncpy
函数是 C 语言标准库中用于字符串操作的一个函数,它允许指定复制字符串的最大长度。这个函数的定义在 <string.h>
头文件中,其原型如下:
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
函数的参数:
char *dest
:目标字符串的指针,即复制内容后存放的位置。const char *src
:源字符串的指针,即要复制的内容所在的位置。size_t n
:指定最多复制的字符数。
函数的功能:
strncpy
函数从src
指向的位置开始,复制最多n
个字符到dest
指向的位置。- 如果
src
的实际长度小于n
,则复制过程会在复制完src
所有字符后,在dest
的末尾添加\0
,直到总共复制了n
个字符。 - 如果
src
的实际长度大于或等于n
,则只复制src
的前n
个字符,且不会在dest
末尾添加\0
。
返回值:
strncpy
函数返回目标字符串dest
的首地址。
注意事项:
strncpy
不保证目标字符串dest
以\0
结尾,特别是当src
的长度大于或等于n
时。因此,使用strncpy
后可能需要手动在dest
的末尾添加\0
。- 如果
n
大于src
的长度,strncpy
会在dest
中复制src
后填充\0
,直到达到n
个字符。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "Hello";
char dest[10]; // 确保有足够的空间
strncpy(dest, src, 5);
dest[5] = '\0'; // 手动添加 '\0' 确保字符串结束
printf("Copied string: %s\n", dest);
return 0;
}
在这个示例中,strncpy
函数复制了 src
中的前 5 个字符到 dest
,并且手动添加了 \0
来确保字符串正确结束。输出将是 Copied string: Hello
。
安全提示: 由于 strncpy
可能不会在 dest
末尾添加 \0
,使用后必须确保字符串正确结束,以避免潜在的字符串操作错误。
3.strcat字符串追加函数
strcat
函数是 C 语言标准库中用于字符串操作的一个函数,它的作用是将一个字符串追加到另一个字符串的末尾。这个函数的定义在 <string.h>
头文件中,其原型如下:
char *strcat(char *dest, const char *src);
函数的参数:
char *dest
:目标字符串的指针,即要追加内容的字符串。const char *src
:源字符串的指针,即要追加的内容。
函数的功能:
strcat
函数将src
指向的字符串追加到dest
指向的字符串的末尾。- 追加操作包括
src
字符串的结束字符\0
,确保追加后的dest
字符串是完整的。
返回值:
strcat
函数返回目标字符串dest
的地址。
注意事项:
- 在使用
strcat
函数时,必须确保dest
指向的内存空间足够大,能够容纳追加后的字符串。如果dest
的内存空间不足,会导致内存覆盖,可能会引起程序崩溃或安全漏洞。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char dest[20] = "Hello";
char src[] = ", World!";
strcat(dest, src);
printf("Concatenated string: %s\n", dest);
return 0;
}
在这个示例中,src
字符串被成功追加到 dest
的末尾,输出将是 Concatenated string: Hello, World!
。
安全提示: 由于 strcat
不检查目标缓冲区的大小,建议使用更安全的 strncat
函数,或者在使用 strcat
时,始终确保目标缓冲区足够大,以避免潜在的安全问题。
4. strcmp/strncmp 比较函数
strcmp
和 strncmp
函数都是 C 语言标准库 <string.h>
中提供的字符串比较函数,它们用于比较两个字符串。这两个函数的主要区别在于比较的范围。
strcmp:
- 函数原型:
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
- 功能说明:
strcmp
函数比较两个 C 字符串s1
和s2
。它从字符串的开头开始,逐个字符比较 ASCII 值,直到发现不同的字符或遇到字符串的结束符\0
。 - 返回值:
- 如果
s1
指向的字符串在字典顺序上大于s2
指向的字符串,返回 正值。 - 如果
s1
指向的字符串在字典顺序上小于s2
指向的字符串,返回 负值。 - 如果两个字符串相等,则返回 0。
- 如果
strncmp:
- 函数原型:
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
- 功能说明:
strncmp
函数类似于strcmp
,但它只比较两个字符串的前n
个字符。这对于比较字符串的子串或限制比较长度非常有用。 - 返回值:
- 如果在前
n
个字符内,s1
字符串大于s2
字符串,返回 正值。 - 如果在前
n
个字符内,s1
字符串小于s2
字符串,返回 负值。 - 如果在前
n
个字符内两个字符串相等,或者s1
和s2
在n
个字符之前就已经完全相同,则返回 0。
- 如果在前
注意:
strcmp
和strncmp
函数的返回值并不限于 1 和 -1,它们返回的是比较结果的整数值,正值表示s1
大于s2
,负值表示s1
小于s2
,而 0 表示两个字符串相等。- 在使用这些函数时,应确保传入的字符串是以
\0
结尾的,否则可能会导致未定义的行为。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
const char *str1 = "abc";
const char *str2 = "abd";
int cmpResult;
cmpResult = strcmp(str1, str2);
printf("strcmp: %d\n", cmpResult); // 输出将会是一个负值,因为 'c' < 'd'
cmpResult = strncmp(str1, str2, 2);
printf("strncmp: %d\n", cmpResult); // 输出将会是 0,因为前两个字符 'ab' 是相同的
return 0;
}
在这个示例中,strcmp
函数会返回一个负值,因为在字典顺序上 “abc” 小于 “abd”。而 strncmp
函数在比较前两个字符时会返回 0,因为 “ab” 和 “ab” 是相同的。
5.字符查找函数
5.1 strchr
strchr
函数是 C 语言中用于查找字符串中第一次出现的指定字符的函数。这个函数在 <string.h>
头文件中声明,其功能是在给定的字符串 s
中搜索 ASCII 值为 c
的字符,并返回一个指向该字符的指针。如果没有找到匹配的字符,则函数返回 NULL
。
函数原型:
char *strchr(const char *s, int c);
参数说明:
const char *s
:要搜索的字符串。int c
:要查找的字符的 ASCII 码值。
功能描述:
strchr
从字符串s
的开头开始搜索,逐个字符检查直到找到 ASCII 值为c
的字符。- 如果字符串
s
中存在多个 ASCII 值为c
的字符,strchr
只返回第一个匹配字符的地址。 - 搜索会一直进行,直到遇到字符串的结束符
\0
。
返回值:
- 找到匹配字符:返回指向该字符的指针。
- 未找到匹配字符:返回
NULL
。
#include<string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
char *str="abcdeabcdeabcdeeee";
//统计查找字符的个数
int count=0;
char *p=str;
while(1)
{
p=strchr(p,'a');
if(p==NULL) break;
count++;
p++;
}
printf("count=%d\n",count);
return 0;
}
5.2 strrchr
strrchr
函数是 C 语言标准库中用于在字符串中搜索特定字符的函数,它查找的是字符在字符串中最后一次出现的位置。这个函数的定义在 <string.h>
头文件中,其原型如下:
char *strrchr(const char *s, int c);
函数的参数:
const char *s
:要搜索的字符串。int c
:要查找的字符的 ASCII 码。
函数的功能:
strrchr
函数在s
指向的字符串中搜索 ASCII 码为c
的最后一个字符。- 它从字符串的末尾开始向前搜索,直到找到匹配的字符或到达字符串的开头。
返回值:
- 如果找到了字符,则
strrchr
返回指向该字符的指针。 - 如果在字符串中没有找到匹配的字符,则返回 NULL。
注意事项:
strrchr
函数返回最后一次出现的字符的地址。如果字符串中有多个 ASCII 码为c
的字符,它会返回最后一个匹配字符的地址。
6.atoi/atol/atof字符串转换数值
在 C 语言中,atoi
、atol
和 atof
函数用于将字符串转换为数值。这些函数定义在 <stdlib.h>
头文件中。
atoi (ASCII to Integer):
- 函数原型:
int atoi(const char *str);
- 功能说明:将字符串
str
转换为整数(int
类型)。 - 注意事项:
atoi
函数会忽略前导空白字符,直到遇到第一个非空白字符。然后,从这个字符开始,取连续的数字字符进行转换,直到遇到非数字字符为止。
atol (ASCII to Long):
- 函数原型:
long atol(const char *str);
- 功能说明:与
atoi
类似,但是将字符串str
转换为长整数(long int
类型)。
atof (ASCII to Float):
- 函数原型:
double atof(const char *str);
- 功能说明:将字符串
str
转换为双精度浮点数(double
类型)。 - 注意事项:
atof
也会忽略前导空白字符,并从第一个非空白字符开始转换,包括数字、正负号、小数点,直到遇到非法的浮点数字符为止。
返回值:
- 对于
atoi
和atol
,如果str
不能转换为int
或long
,或者str
是空字符串,函数将返回 0。 - 对于
atof
,如果str
不能转换为double
,或者str
是空字符串,函数将返回 0.0。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
const char *intStr = "123";
const char *longStr = "1234567890";
const char *floatStr = "123.45";
int intValue = atoi(intStr);
long longValue = atol(longStr);
double floatValue = atof(floatStr);
printf("Integer value: %d\n", intValue);
printf("Long value: %ld\n", longValue);
printf("Float value: %f\n", floatValue);
return 0;
}
在这个示例中,atoi
将字符串 “123” 转换为整数 123,atol
将字符串 “1234567890” 转换为长整数 1234567890,而 atof
将字符串 “123.45” 转换为浮点数 123.45。
7. strtok字符串切割函数
strtok
函数是 C 语言标准库中用于分割字符串的函数。它可以根据指定的分隔符集来分割字符串,并在每次调用时返回分割后的下一个子字符串。这个函数的定义在 <string.h>
头文件中,其原型如下:
char *strtok(char *str, const char *delim);
函数的参数:
char *str
:要分割的原始字符串。第一次调用strtok
时,str
应该是指向字符串的指针。后续调用应将str
设置为 NULL,以继续从上次分割的位置开始分割。const char *delim
:包含所有分隔符的字符串。
函数的功能:
- 在
str
指向的字符串中,strtok
查找delim
指向的字符串中任何一个字符的第一次出现。 - 当找到一个分隔符时,
strtok
会将其替换为\0
(空字符),从而结束当前的子字符串。 strtok
记住字符串中的位置,以便在下一次调用时继续分割。
返回值:
- 找到子字符串:返回指向当前子字符串的指针。
- 未找到更多子字符串:如果没有更多的子字符串可以返回,
strtok
返回 NULL。
注意事项:
- 如果
str
中有连续的分隔符,strtok
会视它们为单个分隔符,并且只替换第一个分隔符为\0
。 strtok
是不可重入的,因为它使用静态缓冲区来保存字符串的当前位置。在多线程环境中,应使用strtok_r
函数,它是可重入的版本。
使用示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World! Welcome to C programming.";
const char *delim = " ,!."; // 分隔符为逗号、空格、感叹号和句号
char *token;
// 获取第一个子字符串
token = strtok(str, delim);
while (token != NULL) {
printf("%s\n", token);
// 继续获取其他子字符串
token = strtok(NULL, delim);
}
return 0;
}
在这个示例中,strtok
函数将字符串 “Hello, World! Welcome to C programming.” 分割为 “Hello”、“World”、“Welcome”、“to”、“C” 和 “programming” 这几个子字符串,并依次打印出来。
总结
以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了C语言中一些简单的字符串处理函数,祝愿你我的朋友在学习的路上一帆风顺,也祝愿我会成为一个优秀的嵌入式工程师。