字符串处理的库函数介绍

• 要查看完整的函数请阅读cppreference帮助文档，笔记中的重点在于介绍使用的细节、帮助文档中未详细介绍的用法、使用实例等
• 本篇内容介绍的库函数，头文件包含 <string.h> 至于详细介绍，请参阅cppreference帮助文档

获取字符串长度（strlen）

• 函数原型：size_t strlen( const char *str );
• 功能：返回字符串 str 的长度（不包括终止空字符 ‘\0’）
• 注意事项：
  • str 必须是指向以 ‘\0’ 结尾的字符串的有效指针
  • 如果 str 为空指针，则行为未定义
  • 返回类型 size_t 是无符号整数类型，在比较时需注意避免意外的符号问题s

字符串拷贝（strcpy、strncpy）

• strcpy
  • 函数原型：char *strcpy(char *dest, const char *src);
  • 功能：将 src 所指向的字符串（包括空字符 ‘\0’）复制到 dest 所指向的数组中
  • 注意事项：
    • 目标数组 dest 必须足够大，以容纳源字符串的内容，包括终止空字符
    • 如果 dest 和 src 所指向的内存区域重叠，则行为未定义
    • 使用 strcpy 时需确保 dest 有足够空间，否则可能导致缓冲区溢出。更安全的替代函数包括 strncpy、snprintf 或 strcpy_s（如果支持）s
• strncpy
  • 函数原型：char *strncpy( char *dest, const char *src, size_t count );
  • 功能：将 src 所指向的字符串（包括空字符 ‘\0’），复制count个字符到 dest 所指向的数组中
  • 注意事项：
    • 只拷贝指定个数的字符，所以可能不包含’\0’
    • 如果source字符串长度小于count，则在destination字符串后追加0，直到count个

字符串拼接（strcat、strncat）

• strcat

  • 函数原型：char *strcat(char *dest, const char *src);
  • 功能：将 src 所指向的字符串（包括终止空字符 ‘\0’）追加到 dest 所指向的字符串的末尾。 dest 中的原始终止空字符会被 src 的第一个字符覆盖，字符串以新的终止空字符结束
  • 注意事项：
    • 目标数组 dest 必须足够大，以容纳其原始内容和 src 的内容，包括终止空字符
    • 如果 dest 和 src 所指向的内存区域重叠，则行为未定义
    • 使用 strcat 时需确保 dest 有足够空间，否则可能导致缓冲区溢出。更安全的替代函数包括 strncat、snprintf 或 strcat_s（如果支持）

  注：strcat常见错误如下

  char arr1[] = "hello";
  char arr2[] = "word";
  strcat(arr1, arr2);
  printf("%s\n", arr1);

  

  分析：

  • 在使用strcat()函数时，dest指向的字符串要有足够的空间
  • 在追加时，是在\0处追加，而不是在字符串末尾
  • 源字符串必须以‘\0’结束
  • 目标空间必须可修改
    
  • 字符串自己给自己追加？一般程序会崩溃

• strncat

  • 函数原型：char *strncat( char *dest, const char *src, size_t count );

  • 功能：限制了追加字符个数，追加指定字符个数后在后面追加一个’\0’

  • 库中的strncat的写法：

    char *strncat(char *dest, const char *source, int count) {
        char *ret = dest;
        while (*dest++)
            ;
        dest--;
        while (count--)
            if (!(*dest++ = *source++))
                return ret;
        *dest = 0;
        return ret;
    }

字符串比较（strcmp、strncmp）

• strcmp
  • 函数原型：int strcmp( const char *lhs, const char *rhs );
  • 功能：比较两个字符串（一个个字符比较ASCLL码值），若相等则返回0
• strncmp
  • 函数原型：int strncmp( const char *lhs, const char *rhs, size_t count );
  • 功能：比较两个字符串，且只比较指定字符个数

字符串查找（strstr、strtok）

• strstr

  • 函数原型：char *strstr( const char* str, const char* substr );

  • 功能：返回指向于str中找到的子串首字符的指针，若找不到则返回空指针

  • 库中的写法如下

    char* strstr(const char* str, const char* substr) {
        char* cp = (char*) str;
        char *s1, *s2;
        if (!*substr)
            return (char*) str;
        while (*cp) {
            s1 = cp;
            s2 = (char*) substr;
            while (*s1 && *s2 && !(*s1 - *s2))
                s1++, s2++;
            if (!*s2)
                return cp;
            cp++;
        }
        return NULL;
    }

  注：在数据结构与算法中，KMP算法可以很好的实现这个功能

• strtok

  • 函数原型：char *strtok( char *str, const char *delim );

  • 功能：返回指向下个记号起始的指针，若无更多记号则返回空指针

  • 实例：

    利用strtok分割IP地址

    char ip[] = "192.168.1.1";
    char* p = ".";
    char* ret = NULL;
    for (ret = strtok(ip, p); ret != NULL; ret = strtok(NULL, p)) {
        printf("%s\n", ret);
    }

错误信息打印（strerror）

• strerror

  • 函数原型：char* strerror( int errnum );

  • 功能：传递错误码，返回字符指针（错误信息的地址）

  • 使用方法

    char* str = strerror(errno);
    
    // errno需要引用头文件<errno.h>，它是一个全局变量（错误码变量）
    // 在打开文件时，可以使用这个方法处理发生错误的情况

字符分类函数、字符转化函数

• 字符分类函数

  函数	参数的符号满足下列条件时，返回真
  iscntrl	任何控制字符
  isspace	空白字符：空格、换页’、换行’‘、回车’、制表符’、垂直制表符’
  isdigit	十进制数字0~9
  isxdigit	十六进制数字，包含十进制数字、小写字母af、大写字母AF
  islower	小写字母a~z
  isupper	大写字母A~Z
  isalpha	小写字母或大写字母
  isalnum	0~9数字或大小写字母
  ispunct	标点符号，任何不属于数字或字母的图形字符（可打印）
  isgrapg	任何图形字符
  isprint	任何可打印字符：含图形字符、空白字符

• 字符转化函数

  函数	含义
  int tolower(int c);	转小写字母
  int toupper(int c);	转大写字母