c语言的字符串操作函数和内存操作函数
c语言的字符串操作函数和内存操作函数
- 字符串有关的函数
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- strlen
-
- 使用
- 模拟实现
- strcpy
-
- 使用
- 模拟实现
- strncpy
-
- 使用
- 模拟实现
- strcat
-
- 使用
- 模拟实现
- strncat
-
- 使用
- 模拟实现
- strcmp
-
- 使用
- 模拟实现
- strncmp
-
- 使用
- 模拟实现
- strstr
-
- 使用
- 模拟实现
- 类似的函数strchr和strrchr
- strtok
-
- 使用
- strerror
-
- 使用
- 内存操作函数
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- memcpy
-
- 使用
- 模拟实现
- memmove
-
- 使用
- 模拟实现
- memset
-
- 使用
字符串有关的函数
在之前已经介绍过字符串操作函数是什么，这里弄出一个篇章重点介绍字符串有关的函数，以及部分函数的模拟实现。
这里的函数都能在cplusplus.com - The C++ Resources Network找到。
这些字符串有的和scanf一样，vs系列会认为它们不安全，让用户使用它准备的加_s的版本。解决方法是在代码开头加上这句：#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1。
如果是c++，更推荐使用string这个被封装好的字符串类。
strlen
调用strlen需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
size_t strlen ( const char * str );
返回类型size_t是无符号整型，在vs2019是4个字节（unsigned int），在Dev-cpp5.11是8个字节（unsigned long long）。
参数str指向的字符串必须要以 \0 结束。
str可接受的实参有：
- 字符串常量。
char数组（成员中最好有\0）。- 存有连续字符串的指针。
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 )。
案例：
#include 模拟实现
#includestrcpy
调用strcpy需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
char * strcpy ( char * destination, const char * source );
strcpy会将源字符串source包括\0，拷贝到目标空间destination。
要求：
- 源字符串
source必须以 ‘\0’ 结束。 destination能存储的字符数要大于等于source的有效字符串长度。- 目标空间
destination必须可变。
使用示例：
#include模拟实现
#includestrncpy
调用strncpy需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
char * strncpy ( char* destination, const char* source, size_t num );
拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加\0，直到num个。
使用示例：
#include输出：
momoria
模拟实现
#includestrcat
调用strcat需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
char * strcat ( char * destination, const char * source );
strcat能将source字符串加在destination的末尾。
source的第1个字符会覆盖destination的\0，新的\0会在source拷贝完成之后加上。
因此使用这个函数：
-
源字符串
source必须以\0结束。 -
目标空间
destination必须有足够的大，能容纳下源字符串source的内容。 -
目标空间必须可修改。
使用案例：
#include输出：
midorimomoi
模拟实现
在模拟实现时需要注意这种情况：
destination!=source，否则会越界访问。
例如：
实现这个，只需要添加记录用的变量size_t len=strlen(source);即可。也有别的办法。
模拟实现：
#includestrncat
调用strncat需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
char * strncat ( char * destination, const char* source, size_t num );
strcat能将source字符串的前num个字符加在destination的末尾，source的长度不够会补\0。
source的第1个字符会覆盖destination的\0，新的\0会在source拷贝完成之后加上。
使用示例
#include模拟实现
#includestrcmp
调用strcmp需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
比较str1和str2，从头开始枚举，遇到第1个不相同的字符时返回两个字符的ASCII码值的差（有的编译器的库函数是返回{-1,0,1}），或两个字符串完全相同时返回0。
第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字
使用示例：
#include输出结果之一：
0
-1
1
-1
模拟实现
#includestrncmp
需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
比较到出现另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。
使用示例：
#include模拟实现
在strcmp的模拟实现的基础上，加无符号数num，设置num!=1的结束条件。这样即使前面的字符相同，也会比较最后一个字符。
#includestrstr
需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型有两个：
const char * strstr ( const char * str1, const char * str2 ); char * strstr (char * str1, const char * str2 );
一个用于其中一个字符串是常量字符串的情况，另一个则是不包含常量字符串的情况。
strstr的功能是在str1中查找str2的位置并返回，找不到会返回NULL。
要求两个指针都是字符串，否则会发生越界。
使用示例：
#include这个是暴力匹配，若用两个指针表示a和b的枚举进程，则a、b都会出现回退的情况，使得比较的次数等于两个字符串的长度相等。
模拟实现
char* mystrstr(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1 && str2);
char* p = (char*)str1;
char* s1 = (char*)str1, * s2 = (char*)str2;
while (*p != '\0' && p)
{
s1 = p;
s2 = (char*)str2;
while (*s1 == *s2 && (*s1 != '\0' && *s2 != '\0'))
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
return p;
p++;
}
if (*s1 == *s2 && *s2 == '\0')
return s1;
return NULL;
}
类似的函数strchr和strrchr
strchr用于在一个字符串里查找一个字符第一次出现的位置，strrchr则用于最后一个。
strtok
需展开头文件string.h或cstring（c++）。
使用
原型：
char * strtok ( char * str, const char * delimiters );
sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
str指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
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。（注：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修改。）
-
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。 -
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。 -
如果字符串中不存在更多的标记，则返回
NULL指针。
strtok常用于将通过指定字符分隔的字符串拆分成若干个部分。例如邮箱、网址等。
#include输出：
0721
qq
com
分析：
循环前：
b=="0712'\0'qq.com"
c==&b[0]//标记'0'的地址
第一次循环：
b=="0712'\0'qq'\0'com"
c==&b[5]//标记'q'的地址
第二次循环：
b=="0712'\0'qq'\0'com"//因为在a中找不到可清理的，便无变化
c==&b[8]//标记'c'的地址
第三次循环：
b=="0712'\0'qq'\0'com"//因为在a中找不到可清理的，便无变化
c==NULL//strtok标记的a的各字符串首地址已用完，返回NULL
这说明strtok内部存在静态指针，用于保存遍历进度。
strerror
c语言的库函数在调用失败时，会将错误码放在一个errno的变量中，想了解库函数发生的错误信息时可将errno中的错误码翻译。
strerror就是返回错误码的信息，错误信息用字符串表示。
调用errno变量，需要展开头文件errno.h。
而调用strerror，需要展开头文件string.h。
使用
原型：
char * strerror ( int errnum );
errno的值对应不同的错误信息：
0：No error
1：Operation not permittd
2：No such file or directory
3：No such process
使用示例：
/* strerror example : error list */
#include FILE*是文件指针，fopen函数是打开指定文件用的函数，unexist.ent是文件名，r表示打开的方式是只读。
这个代码尝试打开一个不存咋的文件失败，于是pFile为空，errno的值是2。
内存操作函数
这里的内存操作函数同样需展开头文件string.h或cstring（c++）。
memcpy
这个函数用的最多的场景是将一个数组的内容拷贝给另一个数组。
可以拆分成两个部分来理解：mem：memory，内存；cpy：copy，拷贝。所以这是一个内存操作函数，用于实现内存的拷贝。
使用
原型：
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
将source开头的一篇连续的空间的数据拷贝给destination，其中num是source表示的连续的空间的大小。完成拷贝后，返回destination的地址。
和strcpy不同，即使遇到\0也不会停下来。拷贝的方式是逐字节拷贝。
若source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
例如这个样例：
{1,2,3,4,5,6}，将{1,2,3,4}的部分拷贝给{3,4,5,6}的部分，可以发现{3,4}的部分重叠，这样会导致一个问题：拷贝的时候{1,2}将原本的{3,4}给覆盖，使得最终的结果变成了{1,2,1,2,1,2}。但最终目标是{1,2,1,2,3,4}。
部分编译器的memcpy得到的结果是前者。
使用示例：
#include 输出：
0 1 2 3 4 0 0 0 0 0
1 1 4 5 1 4 0 7 2 1
模拟实现
#includememmove
memmove和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
使用
原型：
void * memmove (void * destination, const void * source, size_t num );
使用示例：
#include 模拟实现
这个样例：
{1,2,3,4,5,6}，将{1,2,3,4}的部分拷贝给{3,4,5,6}的部分，可以发现{3,4}的部分重叠，这样会导致一个问题：拷贝的时候{1,2}将原本的{3,4}给覆盖，使得最终的结果变成了{1,2,1,2,1,2}。但最终目标是{1,2,1,2,3,4}。
memmove要杜绝这种情况的发生，因此模拟实现时可采用根据情况进行拷贝策略。
{1,2,3,4,5,6}将{1,2,3,4}拷贝给{3,4,5,6}，使最终结果为{1,2,1,2,3,4}。
此时可以发现source指针小于destination指针，因此可以从后向前拷贝。
{1,2,3,4,5,6}将{3,4,5,6}拷贝给{1,2,3,4}，使最终结果为{3,4,5,6,5,6}。
此时可以发现source指针大于destination指针，因此可以从前向后拷贝。
当source指针和destination指针分别指向不同内存的数组时，两种顺序用哪种都可以。
#includememset
memory + set，内存设置函数。
用于将内存变成指定的值。
使用
原型：
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
ptr是要设置的内存块的首地址。
value是要统一设置成的值。
num是要设置的内存块的字节数。
设置方式是获取value的最后1个字节的内容，然后将ptr指向的内存块的每个字节的内容都用value覆盖。
比如若value的值是 -1 ，则 -1的补码是0xffffffff，于是取value的最后1个字节的内容0xff给所有ptr表示的内存块赋值。
使用示例：
#include