大家好，我是驚覺，今天聊聊字符串。字符串的使用場景非常之多，人機交互和雙機通信都會用到。比如：

• 通過串口向單片機發送指令，以執行操作或配置參數。
• 單片機讀取傳感器數據，數據格式是字符串。一般GPS數據就是字符格式。
• 有些場景需要使用多個處理器協同工作，比如單片機+openmv，它們之間需要通信，可以采用字符格式的編碼方式。

操作字符串，無非是兩件事兒：生成字符串與解析字符串，后者往往更復雜一些。Java，Python之類的高級編程語言自帶了強大的字符串處理庫，提供非常豐富的操作。下圖是Java的String類函數，密密麻麻有木有，這還只是一部分。

相對而言，標準C庫提供的功能有限。大家熟知的功能可能有：

• 字符串復制追加（strcpy，strcat）
• 字符串查找比較（strstr，strcmp）
• 字符串轉數字（atoi，strtol）

有兩個非常有用但是可能被大家忽略的函數，介紹給大家。

任務：解析經緯度

讓我們以解析GPS中的RMC消息為例，數據如下：

$GNRMC,122921.000,A,3204.862246,N,11845.911047,E,0.099,191.76,280521,,E,A*00

GPS的各字段以逗號分隔。我們需要提取經緯度信息，集中在：A,3204.862246,N,11845.911047,E。A表示經緯度有效，3204.862246是緯度，11845.911047是緯度，具體的解釋參見下圖：

拆分字符串strtok_r

由于GPS中各字段以逗號分隔，大家最先想到的可能是用strstr或strchr去查找逗號的位置，再一一處理。如果有一個函數可以幫我們完成拆分，效果如下圖，那將會很方便后續處理。

這個函數是有的，而且就在C標準庫中，那就是strtok。

char *strtok(char *source, const char *delimiters);

其根據提供的分隔符集delimiters，對source進行拆分。

• source 待拆分的字符串。
• delimiters 分隔符集，可以包含多個字符。比如"\r\n\t "表示以換行，tab等字符進行拆分。
• return 返回指向子字符串的指針。

在拆分一個字符串時，需要多次調用該方法：

• 初次調用時，source為待拆分字符串，delimiters為分隔符。函數返回第一個子字符串地址。
• 之后的調用，source為NULL，delimiters為分隔符，分隔符的內容并不需要與之前的一致。函數返回下一個子字符串地址。
• 當某次調用后返回NULL時，整個拆分就結束了。

其實過程并不復雜，請看拆分GPS的代碼：

#define GPS_RMC "$GNRMC,122921.000,A,3204.862246,N,11845.911047,E,0.099,191.76,280521,,E,A*00"void split_string_example(void) {char buf[128];int buf_len;char *token = NULL;char *saveptr = NULL;const char *delim = ",*";LOG_I("test split string");buf_len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", GPS_RMC);token = strtok_r(buf, delim, &saveptr);while (token){LOG_D("%s", token);token = strtok_r(NULL, delim, &saveptr);}LOG_HEX_V(buf, buf_len, "finally, buf:"); }

結果剛才已經放過了，這次放一個更完整的。

示例中用宏GPS_RMC來定義GPS的內容，再用snprintf把它打印到buf之中？

buf_len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", GPS_RMC);

這可不是筆者多此一舉，而是因為strtok在拆分字符串時會修改其內容。以下兩點需要牢記：

• strtok并不是重新分配內存以存放子字符串，其返回的子字符串直接指向待拆分字符串中的相應位置。沒有任何的內存分配。
• 所謂的拆分，是將字符串中的分隔符替換為’\0’，也只有這樣，你才能進行后續操作。上圖的結尾展示了拆分后的buf的內容，紅框都是’\0’。因此，待拆分字符串必須是可被修改的，必須是變量，而不能是常量。

筆者用的不是strtok，而是strtok_r。C語言中很多函數有兩種版本，一種不帶_r，一種帶_r，_r表示可重入。可重入的概念可以單獨寫一篇文章，這里就不多說了。strtok_r比strtok多了一個參數，其為char *指針，用于保存拆分的狀態。其實用法很簡單，定義一個指針變量并傳入就行，不需要關注它的值。

優化一下

我們再看下GPS的數據，如果想提取其中的A，3204.862246和11845.911047，直接使用strtok并不方便。

$GNRMC,122921.000,A,3204.862246,N,11845.911047,E,0.099,191.76,280521,,E,A*00

如果使用Java的話，如下幾行代碼即可完成提取。

String gps = "$GNRMC,122921.000,A,3204.862246,N,11845.911047,E,0.099,191.76,280521,,E,A*00"; String[] sub = gps.split(","); if (sub.length < 6) {System.out.println("parse fail"); } else {System.out.println(String.format("parse succeed, valid:%s, longitude:%s, latitude:%s", sub[2], sub[3], sub[5])); }

輸出結果：

parse succeed, valid:A, longitude:3204.862246, latitude:11845.911047

Java之所以方便，關鍵在于split函數返回了拆分后的字符串數組，可直接通過下標提取相關字段。

C語言沒有這樣的函數，那我們就自己寫一個。

static int split_string(char *str, const char *delim, char *sub_ptr[], int size) {char *token = NULL;char *saveptr = NULL;int idx = 0;token = strtok_r(str, delim, &saveptr);while (token && idx < size){sub_ptr[idx++] = token;token = strtok_r(NULL, delim, &saveptr);}return idx; }

split_string將拆分的結果寫入sub_ptr之中，并返回子字符串個數。有了這個函數，提取就如Java一樣方便了。

void split_string_example2(void) {char buf[128];char *sub_buf[20];int num;LOG_I("test split string 2");snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", GPS_RMC);num = split_string(buf, ",", sub_buf, ARRAY_SIZE(sub_buf));if (num < 7){LOG_E("fail");return;}LOG_D("succeed, valid:%s, latitude:%s, longitude:%s", sub_buf[2], sub_buf[3], sub_buf[5]);}

使用strtok或者是split_string僅僅是提取出目標字符串，想得到經緯度數值的話，還需要轉換成浮點數，可使用atof函數。其實還有一種更為簡單的方法，咱明天繼續。

文中完整的示例代碼，參見筆者基于stm32f407創建的demo工程：

地址：git@gitee.com:wenbodong/mcu_demo.git 示例：examples/05_string/example.c 使用時需要打開examples/examples.h中的EXAMPLE_SHOW_STRING。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的strtok拆分字符串的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。