C语言中字符串处理函数

news2024/10/16 11:44:49

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

函数定义: size_t strlen(const char *s);
函数功能:
测字符指针 s 指向的字符串中字符的个数,不包括 ’\0’
返回值:字符串中字符个数

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 \0strlen 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:

  1. 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。
  2. 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
  3. 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:

  1. sizeof 是个关键字,测量数据的占用内存空间大小。
  2. 如果测量的是数组的名字,则测的是数组占多少个字节
  3. 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
  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

头文件: #include <string.h>
函数的定义: char *strcpy(char *dest, const char *src);
函数的说明: 拷贝 src 指向的字符串到 dest 指针指向的内存中, ’\0’ 也会拷贝
函数的返回值: 目的内存的地址
注意:在使用此函数的时候,必须保证 dest 指向的内存空间足够大,否则会出现内存污染。

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!

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
函数的说明: 将 src 指向的字符串前 n 个字节,拷贝到 dest 指向的内存中
返回值 : 目的内存的首地址
注意:
1 strncpy 不拷贝 ‘\0’

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)’\0’。

2.2 strncpy

函数的说明:
src 指向的字符串前 n 个字节,拷贝到 dest 指向的内存中
返回值 : 目的内存的首地址
注意:
1 strncpy 不拷贝 ‘\0’
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) ’\0’

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

  1. 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
  2. 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

头文件: #include <string.h>
函数定义: char *strcat(char *dest, const char *src);
函数功能:
strcat 函数追加 src 字符串到 dest 指向的字符串的后面。追加的时候会追加 ’\0’
注意:保证 dest 指向的内存空间足够大。

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

头文件: #include <string.h>
函数定义 :int strcmp(const char *s1, const char *s2);
函数说明:
比较 s1 s2 指向的字符串的大小,
比较的方法:逐个字符去比较 ascII 码,一旦比较出大小返回。
如过所有字符都一样,则返回 0
返回值:
如果 s1 指向的字符串大于 s2 指向的字符串 返回 1
如果 s1 指向的字符串小于 s2 指向的字符串 返回 -1
如果相等的话返回 0
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
函数说明:比较 s1 s2 指向的字符串中的前 n 个字符

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

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

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

头文件: #include <string.h>
函数定义: char *strchr(const char *s, int c);
函数说明: 在字符指针 s 指向的字符串中,找 ascii 码为 c 的字符
注意,是首次匹配,如果过说 s 指向的字符串中有多个 ASCII c 的字符,则找的是第 1 个字符
返回值: 找到了返回找到的字符的地址, 找不到返回 NULL。

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,atoiatol 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。

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