目錄

前言：

一.字符串函數

1.strlen——求字符串長度

strlen

2.長度不受限制的字符串函數

a.strcpy——字符串拷貝

strcpy

?b.strcat——追加字符串

strcat

?c.strcmp——字符串比較

strcmp

3.長度受限制的字符串函數——strncpy,strncat,strncmp

為什么會出現這些函數呢？

strncpy函數：

strncpy

strncat函數

strncat

strncmp函數：

strncmp

4.字符串查找

a.strstr——判斷是否為子字符串

strstr

b.strtok——一個奇怪的函數

strtok

c.strerror——錯誤信息查找

strerror

perror

上面是字符串相關的函數，下面是一些字符分類的函數：

?編輯?字符轉換函數：

二.內存函數

1.內存拷貝函數

a.memcpy

b.memmove

2.內存填充函數——memset

3.內存比較函數——memcmp

總結：

---

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系列專欄：c語言學習

????????家人們寫博客真的很花時間的，你們的點贊和關注對我真的很重要，希望各位路過的朋友們能多多點贊并關注我，我會隨時互關的，歡迎你們的私信提問，也期待你們的轉發！

? ? ? ? 希望大家關注我，你們將會看到更多精彩的內容！！！

前言：

????????C語言中對字符和字符串的處理很是頻繁，但是C語言本身是沒有字符串類型的，字符串通常放在 常量字符串 中或者 字符數組中。 字符串常量 適用于那些對它不做修改的字符串函數。

以下的函數都需要引用頭文件<string.h>

一.字符串函數

1.strlen——求字符串長度

strlen

函數原型：

?函數作用：

• 字符串以'\0'作為結束標志，strlen函數返回值是在字符串中'\0'前面出現的字符個數（不包含'\0'）
• 參數是一個字符指針變量
• 參數指向的字符串必須要以'\0'結束，否則計算出的長度是隨機值
• 注意函數的返回值為size_t，是無符號的

函數注意事項：

????????因為返回值是size_t，所以就要避免出現下圖這樣的代碼：strlen（“abc”）算出的結果是3， strlen("abcde")算出的結果是5，可能想著3-5得到-2，實際上并不是這樣的，這里算出的3和5都是無符號整型，算出的-2也是一個無符號整型，-2在內存中以補碼的形式存儲，從無符號整型的視角看去，這串補碼就表示一個很大的正數。

3種模擬的方法：

遞歸：

遞歸
int my_strlen1(const char* str)
{assert(str != NULL);if (*str != '\0')return 1 + my_strlen(str + 1);elsereturn 0;
}

指針-指針?

指針-指針
int my_strlen2(const char* str)
{const char* start = str;assert(str != NULL);while (*str){str++;}return str - start;

遞推?

int my_strlen(const char* str)
{assert(str != NULL);int count = 0;while (*str != '\0'){count++;str++;}return count;
}

2.長度不受限制的字符串函數

a.strcpy——字符串拷貝

strcpy

函數原型:

?函數作用：

字符串拷貝函數，把源字符串拷貝到目標空間

注意事項：

函數有兩個參數，source指向待拷貝的字符串，也叫做源字符串。destination是目標空間的地址
源字符串必須以’\0’結束

目標空間必須足夠大，以確保能存放源字符串，否則會出現非法訪問

特殊情況：
會把源字符串中的 ‘\0’ 也拷貝到目標空間

目標空間必須可變，例如把源字符串拷貝到一個字符串常量里面是不可取的

模擬實現：

char* my_strcpy(char* destination, const char* source)
{assert(destination && source);char* ret = destination;while (*destination++ = *source++){;}return ret;
}

?b.strcat——追加字符串

strcat

函數原型：

?函數作用：

????????字符串追加函數，將源字符串追加到目標字符串后面，目標中的終止字符’\0’會被源字符串的第一個字符覆蓋

注意事項：

函數有兩個參數，其中source指向要追加的字符串，也叫做源字符串，destination是目標空間的地址
目標空間中必須要有'\0'，作為追加的起始地址
源字符串中也必須要有'\0'作為追加的結束標志
目標空間必須足夠大，能容納下源字符串的內容
目標空間必須可修改

以上與strcpy類似，但是有一點很特殊：
自己給自己追加會陷入死循環！

同學們先看看模擬實現的代碼可以知道，該函數本質是將\0覆蓋了，再最后追加\0，但是自己改自己會把\0覆蓋不見，最后造成死循環。

模擬實現：

char* my_strcat(char* destination, const char* source)
{assert(destination && source);char* ret = destination;while (*destination){ret++;}while (*destination++ = *source++){;}return ret;
}

?c.strcmp——字符串比較

strcmp

函數原型：

?函數作用：

????????根據相同位置的ASCII值進行大小的比較。并不是比字符串長度

注意事項：

第一個字符串大于第二個字符串，則返回大于0的數字

第一個字符串等于第二個字符串，則返回0

第一個字符串小于第二個字符串，則返回小于0的數字

該函數是按字典序來比較的。

?模擬實現：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2)//如果相等就進去，兩個指針加加，但是可能會出現兩個字符串相等的情況，兩個指針都指向'\0'，此時比較就結束了{if (*str1 == '\0'){return 0;}str1++;str2++;}if (*str1 > *str2){return 1;}else{return -1;}
}

3.長度受限制的字符串函數——strncpy,strncat,strncmp

為什么會出現這些函數呢？

????????前面三個函數壓根不關心到底拷貝，追加，比較了幾個字符。它們只關心是否找到了\0，一旦找到了\0就會停止。這樣的話如果目標空間不夠大，會造成越界。這些特點就會讓人們決定它是不安全的，并且我們之前發現如果自己給自己追加會出現死循環的現象，因為這些缺點，下面介紹較安全的函數。

strncpy函數：

strncpy

函數原型：

?函數作用：

長度受限的字符串拷貝

注意事項：

• 拷貝num個字符從源字符串到目標空間。
• 如果源字符串的長度小于num，則拷貝完源字符串之后，在目標的后邊追加0，直到num個。

模擬實現：

char* my_strncpy(char* dest, const char* src, int num)
{assert(dest && src);char* ret = dest;while (num){if (*src == '\0')//此時說明src指針已經指向了待拷貝字符串的結束標志'\0'處，src指針就不用再++了{*dest = '\0';dest++;}else{*dest = *src;dest++;src++;}num--;}return ret;
}

strncat函數

strncat

函數原型：

注意事項：

• 從源字符串的第一個字符開始往后數num個字符追加到目標空間的后面，外加一個終止字符。
• 如果源字符串的長度小于 num，則僅復制終止字符之前的內容。

模擬實現：

char* my_strncat(char* dest, const char* src, int sz)
{assert(dest && src);char* ret = dest;//找目標空間的\0while (*dest != '\0'){dest++;}//追加while (sz){*dest++ = *src++;sz--;}*dest = '\0';return ret;
}

strncmp函數：

strncmp

?函數原型：

?

?模擬實現：

int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, int sz)
{assert(str1 && str2);while (sz){if (*str1 < *str2){return -1;}else if (*str1 > *str2){return 1;}else if(*str1 == '\0'||*str2 =='\0')//當有一個為'\0'，說明比較就可以結束了{if (*str1 == '\0' && *str2 == '\0')//如果二者都是'\0'，說明兩個字符串相等{return 0;}else if(*str1 =='\0')//如果str1為'\0'，說明str1小，str2大{return -1;}else//如果src為'\0'，說明str1大，str2小{return 1;}}sz--;str1++;str2++;}
}

4.字符串查找

a.strstr——判斷是否為子字符串

strstr

函數原型：

?函數作用：

????????判斷是否為子字符串

?

注意事項：

• 在str1指向的字符串中查找str2指向的字符串
• 返回一個指向str1中第一次出現的str2的指針
• 如果 str2 不是 str1 的一部分，則返回一個空指針NULL
• 匹配過程不包括終止空字符，但它到此為止

BF算法(暴力枚舉)模擬函數實現：

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);if (*str2 == '\0'){return (char*)str1;}const char* s1 = NULL;const char* s2 = NULL;const char* cp = str1;while (*cp){s1 = cp;s2 = str2;while (*s1 !='\0' && *s2!='\0' && *s1 == *s2){s1++;s2++;}if (*s2 == '\0'){return (char*)cp;}cp++;}return NULL;
}

KMP算法模擬實現：

void Getnext(char* next, char* str2)
{next[0] = -1;next[1] = 0;int k = 0;int i = 2;while (i <= strlen(str2)){if (str2[k] == str2[i-1])next[i] = k + 1;else if (str2[i] != str2[0])next[k] = 0;else if (str2[i] == str2[0])next[k] = 1;k++;i++;}
}
char* KMP(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);int* next = (int*)malloc(sizeof(int) * strlen(str2));assert(next);Getnext(next, str2);int i = 0;int j = 0;while (i < strlen(str1) && j < strlen(str2)){if (j==-1||str1[i] == str2[j]){i++;j++;}else{j = next[j];}}free(next);if (i == strlen(str2))return &str1[i - j];return NULL;
}

關于KMP算法可以通過這兩篇博客來了解：

一篇文章弄懂KMP算法

關于next數組

b.strtok——一個奇怪的函數

strtok

函數原型：

作用：

通過分隔符分割字符串

?注意事項：

1.sep參數是個字符串，定義了用作分隔符的字符集合第一個參數指定一個字符串，它包含了0個或者多個由sep字符串中一個或者多個分隔符分割的標記。

2.strtok函數找到str中的下一個標記，并將其用 \0 結尾，返回一個指向這個標記的指針。（注：strtok函數會改變被操作的字符串，所以在使用strtok函數切分的字符串一般都是臨時拷貝的內容并且可修改。）
3. strtok函數的第一個參數不為 NULL ，函數將找到str中第一個標記，strtok函數將保存它在字符串中的位置。
4.strtok函數的第一個參數為 NULL ，函數將在同一個字符串中被保存的位置開始，查找下一個標記。
5.如果字符串中不存在更多的標記，則返回 NULL 指針。

這個函數很奇怪，讓我舉個栗子：

用來分割字符串。一個例子，例如我的郵箱是xxxxx@163.com。這個郵箱起始由三部分組成，一個是xxxxxx，一個是163，一個是com。我現在想把這三部分分開。

?

?當然，我們可以用for循環簡寫：

該函數模擬較復雜，我們就先不模擬了。?

c.strerror——錯誤信息查找

strerror

函數原型：

作用：

把錯誤碼轉換成錯誤信息?

注意事項：

• C語言的庫函數在運行的時候，如果發生錯誤，就會把錯誤碼存在一個變量中，這個變量是：errno
• 返回的指針指向靜態分配的字符串（錯誤信息字符串）

一些栗子：

?用法：

int main()
{//打開文件FILE* pf = fopen("test.c", "r");if (pf == NULL){printf("%s\n", strerror(errno));//需要包含頭文件#include<errno.h>return 1;}//讀文件//關閉文件fclose(pf);return 0;
}
//打開失敗時屏幕顯示：
No such file or directory

????????關于這里的errno，C語言的庫函數在運行的時候，如果發生錯誤，就會將錯誤碼存在一個變量中，這個變量是：errno，錯誤碼是一些數字：1 2 3 4 5，我們需要講錯誤碼翻譯成錯誤消息。

perror函數：

perror

實際上就是printf和strerror的結合！

上面是字符串相關的函數，下面是一些字符分類的函數：

?字符轉換函數：

tolower：將大寫字母轉換為小寫字母
int tolower ( int c );
toupper：將小寫字母轉換成大寫字母
int toupper ( int c );

????????這些函數我就不一一講解了，家人們有興趣的話可以去官網了解一下哦！

二.內存函數

????????上面我們介紹了處理字符串的函數，但是對于其他類型，我們該如何處理呢？通過下面的內存函數的介紹，相信你會有所感悟！

1.內存拷貝函數

a.memcpy

函數原型：

注意事項：
?這里的destination指向要在其中賦值內容的目標數組，source指向要復制的數據源，num是要復制的字節數，注意這里前兩個指針的的類型還有函數返回值都是void*，這是因為，memcpy這個函數是內存拷貝函數，它有可能拷貝整型，浮點型，結構體等等各種類型的數據……雖然返回類型是void*，但他也是必不可少的，void*也表示一個地址，用戶可以把它強制轉換成自己需要的類型去使用。

?函數的模擬實現：

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{void* ret = dest;assert(dest && src);//前->后while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;
}

?注意：這里對于(char*)dest不能++或--，因為雖然強制轉化類型，但是他的類型實質是沒有改變的。

然而，這個函數存在缺陷，就是當對于自己拷貝并且有重疊部分時，會出現bug

????????如果我們只在一個字符串里操作就會出現問題。例如我想把arr1里的1，2，3，4，5拷貝到3，4，5，6，7上就，理論上arr1[]應該變為1，2，1，2，3，4，5，8，9。

但是實際上：

為了修改這個bug，大佬們又寫出了memmove函數！

b.memmove

函數原型和memcpy一樣，作用也是一樣的，不同的就是可以拷貝自己，并且重疊不會出bug！

為什么之前的模擬實現會出現這個bug呢？

原因是：當1拷貝到3上時，原來的3已經被1替換，當2拷貝到4上的時候，原來的4已將被2替換。所以當拷貝arr[2]到arr[4]上的時候，原本arr[2]里面存放的3已將被1替換了，同理，所以才得出了不符合我們預期的結果。那如何解決這個問題呢？先來分析這個問題產生的原因，這是因為源空間與目標空間之間有重疊，這里的arr[2]、arr[3]、arr[4]既是源空間也是目標空間，當拷貝1和2的時候把源空間中開沒有拷貝的3和4就給覆蓋了，此時源空間arr[2]和arr[3]里面存的就不再是3和4了，而是1和2，所以此時拷貝arr[2]和arr[3]里面的數據，其實拷貝的就是1和2。為了解決這個問題，我們可以從后往前拷貝，此時就不會出現這樣的問題

但是，我們從后往前拷貝就可以解決這個問題嗎？答案是當然不是，比如：

所以我們需要分類討論：

?模擬實現：

void* my_memmove(void* dest, const void*src, size_t num)
{void* ret = dest;assert(dest && src);if (dest < src){//前-->后while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else{//后->前while (num--){*((char*)dest+num) = *((char*)src + num);}}return ret;
}

2.內存填充函數——memset

?函數作用：

內存設置?

注意事項：

• 以字節為單位來設置內存中的數據，把從ptr開始往后的num個字節設置成value
• 形參value也可以是字符，字符其實也是整型，因為字符在內存中存的是其ASCII
• value如果是整數的話，需要注意它的取值范圍，因為一個字節最大可以存儲255，超過255就會發生截斷
• 由于這個函數是一個字節一個字節的改變，所以有些初始化是不成立的，比如對于整形數組初始化為1是不可能實現的，因為每個字節都變成01，一個整形事實上是一個很大的數字。所以對于整形數組初始化，一般都是初始化為0或-1.當然對于字符，不必擔心，他本身也是一個字符一個字符改變的！

3.內存比較函數——memcmp

函數原型：

?注意事項：

• 比較從ptr1和ptr2指針開始的num個字節
• 兩個內存塊中不匹配的第一個字節在 ptr1 中的值低于 ptr2 中的值返回一個小于零的數子，相等返回零，兩個內存塊中不匹配的第一個字節在 ptr1 中的值大于在 ptr2 中的值返回一個大于零的數子

總結：

本文通過函數使用的介紹來初步學習，函數的模擬實現來深刻理解了庫函數的使用。辛苦各位小伙伴們動動小手，三連走一波?最后，本文仍有許多不足之處，歡迎各位認真讀完文章的小伙伴們隨時私信交流、批評指正！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【C语言进阶】最常用的库函数大全——从入门到精通的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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