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【021】C/C++字符串处理函数
C/C++字符串处理函数
引言
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一、字符串操作函数
头文件：< string.h >
以str开头的是字符串处理函数，默认遇到’ ’结束操作。
1.1、测量字符串的长度strlen
strlen函数是一个C标准库函数，用于计算字符串的长度（不包括结束符 ）。它的原型定义在string.h头文件中：
size_t strlen(const char *s);
其中，参数s是需要计算长度的字符串的首元素地址，返回值为该字符串的长度。
举个例子：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[] = "Hello, world!";
printf("The length of '%s' is %d.
", str, strlen(str));
char str2[] = "Hel lo, world!";
printf("The length of '%s' is %d.
", str2, strlen(str2));
return 0;
}
输出结果：
The length of 'Hello, world!' is 13.
The length of 'Hel' is 3.
注意：strlen函数只能用于以null字符’ ’结尾的字符串。如果传递给它一个非空字符数组或者指针，但是没有以’ ’结尾，那么它可能会一直扫描内存直到遇到一个’ ’为止，这将导致不可预测行为和内存访问错误。
1.2、字符串拷贝函数strcpy
strcpy函数是一个C标准库函数，用于将一个字符串复制到另一个字符串中。它的原型定义在string.h头文件中：
char *strcpy(char *dest, const char *src);
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
其中，参数dest是目标字符串（也就是要拷贝到的字符串），src是源字符串（也就是要被拷贝的字符串），n是要拷贝的最大字节数（如果遇到’ ’会自动结束）。返回值为指向目标字符串的指针。
举个例子：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "Hello, world!";
char dest[20];
strcpy(dest, src);
printf("The copied string is: '%s'
", dest);
return 0;
}
输出结果：
The copied string is: 'Hello, world!'
需要注意的一点是，在使用strcpy函数时，目标字符数组必须足够大以容纳源字符数组的内容及结尾符号’ ’，否则会发生缓冲区溢出和未定义行为问题。
strcpy和strncpy都是C语言字符串拷贝函数，用于将一个字符串复制到另一个字符串中。它们的区别在于：
- 参数类型不同：strcpy的第一个参数是char *dest，第二个参数是const char *src；而strncpy的第一个参数也是char *dest，但第二个参数是const char *src，并且有一个额外的int参数n表示要拷贝的最大字符数。
- 处理方式不同：strcpy会将源字符串全部拷贝到目标字符串中，并在目标字符串末尾添加’ ’结尾符；而strncpy则只会拷贝源字符串中前n个字符（不包括’ ’），如果源字符串长度小于n，则剩余部分用’ ’填充。
因此，在使用这两个函数时需要根据具体需求选择合适的函数。如果需要完整地复制源字符串，可以使用strcpy；如果需要只复制源字符串前几个字符并控制拷贝长度，可以使用strncpy。
下面给出一个示例代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "Hello, world!";
char dest1[20];
char dest2[10];
// 使用strcpy将src复制到dest1
strcpy(dest1, src);
printf("The copied string using strcpy is: '%s'
", dest1);
// 使用strncpy将src前6个字符复制到dest2
strncpy(dest2, src, 6);
dest2[6] = ' '; // 手动添加结尾符号
printf("The copied string using strncpy is: '%s'
", dest2);
return 0;
}
输出结果：
The copied string using strcpy is: 'Hello, world!'
The copied string using strncpy is: 'Hello'
1.3、字符串追加函数strcat
strcat和strncat都是C语言中的字符串追加函数，用于将源字符串追加到目标字符串的末尾。
它们的原型分别为：
char *strcat(char *dest, const char *src);
char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);
其中，dest表示目标字符串，src表示源字符串，n表示要复制的字符数。两个函数都会返回一个指向目标字符串的指针。
使用strcat时需要注意以下几点：
- 目标字符串必须有足够的空间来容纳源字符串和结尾符’ ’。
- 源字符串不会被修改，只有目标字符串会发生变化。
- 如果源字符串以’ ’结尾，则追加过程中会把’ ’一起复制到目标串中；如果没有’ ’结尾，则结果未定义。
使用strncat时需要注意以下几点：
- 目标字符串必须有足够的空间来容纳源字符串前n个字符和结尾符’ ’。
- 如果源字符串长度小于n，则只会复制整个源串，并在其后添加’ ’。
- 如果源字符串长度大于等于n，则只会复制前n个字符，并在其后添加’ ’。
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str1[20] = "Hello, ";
char str2[] = "world!";
// 使用strcat将str2追加到str1末尾
strcat(str1, str2);
printf("The concatenated string is: '%s'
", str1);
char str3[20] = "Hello, ";
char str4[] = "world!";
// 使用strncat将str4的前5个字符追加到str3末尾
strncat(str3, str4, 5);
printf("The concatenated string is: '%s'
", str3);
return 0;
}
输出结果：
The concatenated string is: 'Hello, world!'
The concatenated string is: 'Hello, world'
1.4、字符串比较函数strcmp
strcmp和strncmp都是C语言中的字符串比较函数，用于比较两个字符串是否相等。
它们的原型分别为：
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
其中，s1和s2分别表示要比较的两个字符串，n表示要比较的字符数。两个函数都会返回一个整数值，代表比较结果。如果返回值为0，则表示两个字符串相等；如果返回值小于0，则表示第一个不同字符在s1中出现的位置小于在s2中出现的位置；如果返回值大于0，则表示第一个不同字符在s1中出现的位置大于在s2中出现的位置。
使用strcmp时需要注意以下几点：
- 该函数会一直比较下去，直到找到不同或者遇到’ ’。
- 如果两个字符串完全相同，则该函数返回0。
- 如果第一个不同字符在s1中出现的位置小于在s2中出现的位置，则该函数返回负数；反之则返回正数。
使用strncmp时需要注意以下几点：
- 该函数只会比较前n个字符。
- 如果前n个字符完全相同，则该函数返回0。
- 如果第一个不同字符在s1中出现的位置小于在s2中出现的位置，则该函数返回负数；反之则返回正数。
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str1[] = "Hello, world!";
char str2[] = "hello, World!";
// 使用strcmp比较str1和str2是否相等
if (strcmp(str1, str2) == 0) {
printf("The strings are equal.
");
} else {
printf("The strings are not equal.
");
}
char str3[] = "Hello, world!";
char str4[] = "hello, World!";
// 使用strncmp比较str3和str4的前5个字符是否相等
if (strncmp(str3, str4, 5) == 0) {
printf("The first 5 characters of the strings are equal.
");
} else {
printf("The first 5 characters of the strings are not equal.
");
}
return 0;
}
输出结果：
The strings are not equal.
The first 5 characters of the strings are equal.
二、字符串查找函数
2.1、字符串查找字符函数strchr
在C语言中，strchr函数用于查找某个字符在字符串中第一次出现的位置，并返回该位置指针。其函数原型为：
char *strchr(const char *s, int c);
其中，s是待查找的字符串，c是要查找的字符。如果在字符串s中找到了字符c，则返回该字符在字符串s中第一次出现的位置指针；如果没有找到，则返回NULL。
例如：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[] = "hello world";
char *ptr = strchr(str, 'l');
if (ptr != NULL) {
printf("The first occurrence of 'l' in '%s' is at position %ld.
", str, ptr - str + 1);
} else {
printf("The character 'l' is not found in '%s'.
", str);
}
return 0;
}
上述代码输出结果为：
The first occurrence of 'l' in 'hello world' is at position 3.
表示字符’l’第一次出现在字符串"hello world"的第3个位置（从1开始计数）。
2.2、字符串查找子串函数strstr
在C语言中，strstr函数用于查找某个子串在字符串中第一次出现的位置，并返回该位置指针。其函数原型为：
char *strstr(const char *haystack, const char *needle);
其中，haystack是待查找的字符串，needle是要查找的子串。如果在字符串haystack中找到了子串needle，则返回该子串在字符串haystack中第一次出现的位置指针；如果没有找到，则返回NULL。
例如：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[] = "hello world";
char sub[] = "world";
char *ptr = strstr(str, sub);
if (ptr != NULL) {
printf("The first occurrence of '%s' in '%s' is at position %ld.
", sub, str, ptr - str + 1);
} else {
printf("The substring '%s' is not found in '%s'.
", sub, str);
}
return 0;
}
上述代码输出结果为：
The first occurrence of 'world' in 'hello world' is at position 7.
表示子串"world"第一次出现在字符串"hello world"的第7个位置（从1开始计数）。
三、其他字符串处理函数
3.1、字符串分割函数strtok
在C语言中，strtok函数用于分割字符串为多个子串。它的原型为：
char *strtok(char *str, const char *delim);
其中，参数str是要被分割的字符串，参数delim是一个包含所有可能作为分隔符的字符集合（即分隔符列表）。该函数返回值为指向下一个被分割出来的子串的指针。
例如：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[] = "apple,banana,cherry,date";
char *ptr = strtok(str, ",");
while (ptr != NULL) {
printf("%s
", ptr);
ptr = strtok(NULL, ",");
}
return 0;
}
上述代码输出结果为：
apple
banana
cherry
date
表示将字符串"apple,banana,cherry,date"按照逗号进行分割，并输出各个子串。
3.2、格式化的数据写入字符串–sprintf
在C语言中，sprintf函数用于将格式化的数据写入字符串中。它的原型为：
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
其中，参数str是一个指向要写入数据的字符数组的指针，参数format是一个包含格式化占位符（如%d、%f等）的字符串，后面可跟多个与占位符相对应的实际值。
该函数返回值为成功写入到字符数组中的字符数（不包括末尾的空字符），如果发生错误则返回负值。
例如：
#include <stdio.h>
int main() {
char str[100];
int n = 123;
float f = 3.14;
sprintf(str, "n=%d, f=%.2f", n, f);
printf("%s
", str);
return 0;
}
上述代码输出结果为：
n=123, f=3.14
表示将整数变量n和浮点数变量f按照指定格式输出，并将结果写入到字符串str中。
3.3、读取格式化的数据函数–sscanf
在C语言中，sscanf函数用于从一个字符串中读取格式化的数据。它的原型为：
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
其中，参数str是一个指向要读取数据的字符数组的指针，参数format是一个包含格式化占位符（如%d、%f等）的字符串，后面可跟多个与占位符相对应的实际值。
该函数返回值为成功读取到的参数数量（如果有错误，则返回已经成功读取的数量），如果发生错误则返回负值。
例如：
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "n=123, f=3.14";
int n;
float f;
sscanf(str, "n=%d, f=%f", &n, &f);
printf("n=%d, f=%.2f
", n, f);
return 0;
}
上述代码输出结果为：
n=123, f=3.14
表示从字符串str中按照指定格式读取整数变量n和浮点数变量f，并将它们输出到屏幕上。
总结
C语言中常用的字符串处理函数有以下几个：
- strlen：计算字符串的长度，即字符数组中不包括’ ’字符的字符数。
- strcpy：将一个字符串复制到另一个字符串中，包括’ ’在内。
- strncpy：将一个字符串的前n个字符复制到另一个字符串中，如果源字符串长度小于n，则会在末尾加上’ ’。
- strcat：将两个字符串连接起来，即将第二个字符串拼接到第一个字符串后面，并在末尾添加’ ’。
- strncat：将两个字符串的前n个字符连接起来，如果源字符串长度小于n，则会在末尾添加’ ’。
- strcmp：比较两个字符串是否相等，返回值为0表示相等。
- strncmp：比较两个字符串的前n个字符是否相等，返回值为0表示相等。
- strchr：查找某个字符在字符串中第一次出现的位置，并返回该位置指针。
- strstr：查找某个子串在主串中第一次出现的位置，并返回该位置指针。
除了以上这些常用函数外，还有其他一些函数如strtok、sprintf、sscanf、memset、memcpy等都属于C语言中常用的字符串处理函数。
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