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C語言字元、記憶體函式功能及實現

阿新 • • 發佈：2021-02-10

技術標籤：c語言字串c語言

C語言字元、記憶體函式功能及實現

strlen函式

函式原型：size_t strlen ( const char * str );
功能：求字串長度，只使用於：字串，字元陣列，求長度的時候，只關注’\0’.

注意事項：
1.屬於<string.h>中.
2.返回型別是無符號整形（size_t)，特別要注意下面程式碼的情況.

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef"))
	{
		printf(">");
	}
	else
	{
		printf("<");
	}
	return 0;
}

大部分人正常思路肯定認為是輸出小於(<),但不要忘記了它的返回值是個無符號整形，不管怎麼加減都不會變為負數，所以其輸出結果為大於(>)。

3.結束標誌位’\0’.

模擬實現

方法一：計數器法
通過建立臨時變數來計數

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

方法二：遞迴法

//不能建立臨時變數計數器
int my_strlen(const char * str)
{
 	if(*str == '\0')
 	{
 		return 0;
	}
 	else
 	{
 		return 1+my_strlen(str+1);
 	}
}

方法三：指標減指標法

//指標-指標的方式
int my_strlen(char *s)
{
 	char *p = s;
 	while(*p != ‘\0’ )
 	{
 		p++;
	}
 	return p-s;
}

strcpy函式

函式原型：char* strcpy(char * destination, const char * source )；
功能：含有’\0’結束符的字串複製到另一個地址空間
注意事項：
1.屬於<string.h>中.
2.必須保證目標空間（dest）足夠容納你要拷貝的字元大小，並且會把源字串中的 ‘\0’ 拷貝到目標空間。
3.源字串（src）必須以 ‘\0’ 結束
4.返回型別是char *

模擬實現

//str1---是目標空間（dest）   str2----是源空間（src）
char* my_strcpy(char *str1,const char*str2)
{
	assert(str1!=NULL&&str2 != NULL);	
	int* str = str1;
	while (*str1++ = *str2++)
	{
		;
	}
	return str;
}

strcat函式

函式原型：char * strcat ( char * destination, const char * source );
功能：將源字串的副本附加到目標字串。目標中的終止空字元被源的第一個字元覆蓋，並且在源的末尾包含一個空字元，由目標中的兩個字串串聯而成的新字串。
注意事項：
1.目標空間必須要能容納下源字串加上自身
2.不可以自己連線自己，會沒有中止條件’\0’
3.目標空間（dest)、源空間（source）必須都要有’\0’
4.返回值char*

模擬實現

//str1---是目標空間（dest）   str2----是源空間（src）
char* my_strcat(char *str1,const char *str2)
{
	//防止str1與str2是空指標,如果是會報錯
	assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
	char* str = str1;
	while (*str1 != '\0')
	{
		str1++;
	}
	while (*str1++ = *str2++)
	{
		;
	}
	return str;
}

strcmp函式

函式原型：int strcmp (const char * str1, const char * str2 );
功能：比較字串s1和s2的大小
注意事項：
1.返回值:
當s1<s2時，返回為負數；
當s1=s2時，返回值= 0；
當s1>s2時，返回正數;
2.字串比較的是倆個對應位字串的ASCII碼值

模擬實現

//str1---是目標空間（dest）   str2----是源空間（src）
int my_strcmp(const char* str1,const char*str2)
{
	assert(str1!=NULL&&str2 != NULL);
	while (*str1==*str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
		{
			return 0;
		}
		str1++;
		str2++;
	}
	if (*str1 > * str2)
	{
		return 1;
	}
	return -1;
}

strncpy函式

函式原型：char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
功能：拷貝num個字元從源字串到目標空間。如果源字串的長度小於num，則拷貝完源字串之後，在目標的後邊追加0，直到num個。
注意事項：
1.目標空間必須足夠大
2.返回型別是char *

模擬實現

char*my_strncpy(char *str1,const char *str2,size_t count)
{
	//str1---是目標空間（dest）   str2----是源空間（src）
	assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
	char* str = str1;
	while (count && (*str1++=*str2++)!='\0')
	{
		count--;
	}
	if (count)
	{
		while (count--)
		{
			*str1++ = '\0';
		}
	}
	return str;
}

strncat函式

函式原型：char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
功能：將源的前num個字元附加到目標，再加上一個終止的空字元。如果source中的C字串長度小於num，則只複製到終止空字元之前的內容

模擬實現：

char*my_strncat(char* str1, const char* str2, size_t count)
{
	//str1---是目標空間（dest）   str2----是源空間（src）
	assert(str1!=NULL && str2!=NULL);
	char* str = str1;
	while (*str1 != '\0')
	{
		str1++;
	}
	while (count--)
	{
		if ((*str1++ = *str2++) == 0)
		{
			return str;
		}
	}
	*str1 = '\0';
	return str;
}

strstr函式

函式原型：char * strstr ( const char *, const char * );
功能：字串中找子字串
注意事項：
1.返回指向str1中第一個出現的str2的指標，如果str2不是str1的一部分，則返回空指標。

模擬實現

方法一：BF法

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
	if (str2 == '\0')
	{
		return (char*)str1;
	}
	const char* cp = str1;
	while (*cp)
	{
		const char* p1 = cp;
		const char* p2 = str2;
		while ((*p1 == *p2) && (*p1 !='\0') && (*p2 !='\0'))
		{
			p1++;
			p2++;
		}
		if (*p2 == '\0')
		{
			return (char*)cp;
		}
		cp++;
	}
	return NULL;
}

方法二：KMP法
後期填坑。

strtok函式

功能：分解字串為一組字串
函式原型：char * strtok ( char * str, const char * sep );
sep引數是個字串，定義了用作分隔符的字元集合
在這裡插入圖片描述

運用

int main()
{
   char arr[]="[email protected]";
   char arr2[100]={0};//因為strtok函式會修改源陣列，通常複製後處理
   char sep[]="@.";//這裡面的字元順序不會影響結果
   strcpy(arr2,arr);
   printf("%s\n",strtok(arr2,sep));
   printf("%s\n",strtok(NULL,sep));
   printf("%s\n",strtok(NULL,sep));
   return 0;
}

結果如下圖所示：
在這裡插入圖片描述

strerror函式

函式原型：char * strerror (int errnum);
功能：返回錯誤碼，所對應的錯誤資訊。

運用

int main()
{
	//printf("hehe\n");
	//判斷檔案是否開啟成功
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//file open
	if (pf == NULL)
	{
		printf("fopen: %s\n", strerror(errno));
		perror("fopen");
	}

	return 0;
}

iscntrl函式

功能：檢查所傳的字元是否是控制字元。
標頭檔案：#include<ctype.h>

運用

void test()
{
	char arr[20] = "avcdde\0 avc";
	int i = 0;
	/* 輸出字串直到控制字元 \0 */
	while (!iscntrl(arr[i]))
	{
		putchar(arr[i]);
		i++;
	}
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

tolower函式

功能：大寫字元轉小寫
標頭檔案：#include<ctype.h>

運用

int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	gets(arr);//Hello Bit!
	int i = 0;
	while (arr[i])
	{
		if (isupper(arr[i]))            //islower-----判斷是不是小寫字母a~z
		{
			arr[i] = tolower(arr[i]);   //tolower------大寫字元轉小寫
		}
		printf("%c", arr[i]);
		i++;
	}

	return 0;
}

touppe函式

功能：小寫字元轉大寫
標頭檔案：#include<ctype.h>

運用

int main()
{
	char arr[20] = {0};
	gets(arr);
	int i = 0;
	while (arr[i])
	{
		if (islower(arr[i]))   //isupper----判斷是不是大寫字母A~Z
		{
			arr[i] = toupper(arr[i]);
		}
		printf("%c", arr[i]);
		i++;
	}
	return  0;
}

memcmp函式

函式原型：void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
功能：函式memcpy從source的位置開始向後複製num個位元組的資料到destination的記憶體位置。
注意事項：
1.這個函式在遇到 ‘\0’ 的時候並不會停下來。
2.如果source和destination有任何的重疊，複製的結果都是未定義的。
3.返回值是void *

運用

//運用memcpy()函式
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int arr2[10];
	//引數1----目的地   引數2----源頭  引數三----拷貝的位元組大小
  	//memcpy---函式是用來拷貝這種不相關的記憶體塊的~
	memcpy(arr2, arr1, 16);

	return 0;
}

模擬實現

//模擬實現memcpy()
//引數1----目的地   引數2----源頭  引數三----拷貝的位元組大小
#include<assert.h>
#include<stdio.h>
void* my_memcpy(void *dest,const void*src,size_t size)
{
	assert(dest != NULL && src != NULL);
	void* temp = dest;
	while (size--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		++(char*)dest;
		++(char*)src;
	}
	return temp;
}

memmove函式

函式原型：void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
功能：由src所指記憶體區域複製num個位元組到dest所指記憶體區域。
注意事項：
1.和memcpy的差別就是memmove函式處理的源記憶體塊和目標記憶體塊是可以重疊的。
2.如果源空間和目標空間出現重疊，就得使用memmove函式處理。

運用

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	//把1、2、3、4拷貝到3、4、5、6上
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
/*引數1----目的地   引數2----源頭  引數三----拷貝的位元組大小*/
	memmove(arr + 2, arr, 16);

模擬實現

//模擬實現memmove()
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
/*引數1----目的地   引數2----源頭  引數三----拷貝的位元組大小*/
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t size)
{
	assert(dest != NULL && src != NULL);
	void* temp = dest;
	if (dest<src)
	{
		/*從前向後拷貝*/
		while (size--)
		{
			//當目標位置在源位置後，我們要從前向後拷貝
			*(char*)dest = *(char*)src;
			(char*)dest+1;
			(char*)src+1;
		}
	}
	else
	{
		/*從後向前拷貝*/
		while (size--)
		{
			//當目標位置在源位置前，我們要從後向前拷貝
			*((char*)dest + size) = *((char*)src+size);

		}
	}
	return temp;
}

memset函式

功能：初始化字元陣列
注意事項：
1.只能初始化字元
2.該函式是一個位元組一個位元組初始化
函式原型：memset(void *s,int ch,size_t n);

運用

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	//只適用於初始化-----字元
	memset(arr, '*', 20);
	return 0;
}

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