C語言中字符串庫函數(shù)的實現(xiàn)及模擬

更新時間：2022年11月07日 10:30:16 作者：諾諾的包包

C語言中有很多數(shù)據(jù)類型，比如int(整數(shù)類型)、char（字符類型）、以及浮點型的double（雙精度）等。但是有一點就是我們發(fā)現(xiàn)這里并沒有提到我們常見的有關(guān)字符串的類型。本文為大家介紹了C語言中字符串庫函數(shù)的實現(xiàn)及模擬，需要的可以參考一下

前言
1.strlen的實現(xiàn)及模擬（求字符串長度）
2.strcmp的實現(xiàn)及模擬（字符串比較）
3.strcpy的實現(xiàn)及模擬（字符串拷貝）
4.strcat的實現(xiàn)及模擬（字符串追加）
5.strstr的實現(xiàn)及模擬（字符串查找）
6.strtok函數(shù)（在字符串中定義用作分隔符的集合）
7.strerror函數(shù) （錯誤碼轉(zhuǎn)換錯誤信息）

前言

我們已經(jīng)了解了C語言中很多數(shù)據(jù)類型，比如int(整數(shù)類型)、char（字符類型）、以及浮點型的double（雙精度）、float（單精度），但是有一點就是我們發(fā)現(xiàn)這里并沒有提到我們常見的有關(guān)字符串的類型。其實在C語言中，字符串通常是放在常量字符串中或者字符數(shù)組中的。(常量字符串是不可被修改的)

1.strlen的實現(xiàn)及模擬（求字符串長度）

字符串是雙引號" "引起來的，以 ‘\0’ 作為結(jié)束標(biāo)志，strlen是專門用來求字符串長度的，strlen函數(shù)返回的是在字符串中 ‘\0’ 前面出現(xiàn)的字符個數(shù)（不包含 ‘\0’ )。并且返回值必須是正數(shù)，因為字符個數(shù)不存在負(fù)數(shù)情況！

使用以及模擬實現(xiàn)

#include<stdio.h>//printf頭文件
#include<string.h>//strlen頭文件
#include<assert.h>//assert頭文件

//返回值為無符號類型（正數(shù)）
//模擬實現(xiàn)，這里盡量做到還原原函數(shù)的形式
size_t my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);//斷言，如果str是NULL，編譯器報錯
	const char* start = str;//首字符地址賦給start以及end
	const char* end = str;
	while (*end != '\0')//當(dāng)end指向'\0'時結(jié)束
	{
		end++;
	}
	return end - start;//指針相減得到兩者之間元素個數(shù)
}
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	printf("%d\n", strlen(arr));//arr是數(shù)組名，表示數(shù)組首元素地址，即a的地址，返回值為\0之前的字符個數(shù)，即6
	int len=my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);//6
	return 0;
}

這里我是采用指針-指針=兩指針之間元素個數(shù)的方式,還有很多方式都可以模擬實現(xiàn)，比如創(chuàng)建一個變量計數(shù)的方式等，如下：

size_t my_strlen(const char * str)
{
 assert(str);//斷言
 size_t count = 0;//無符號
 while(*str)
 {
  count++;//指針從起始位置開始往前走，每走一次count++一次
  str++;
 }
 return count;//最后返回count
}

2.strcmp的實現(xiàn)及模擬（字符串比較）

strcmp是用來比較兩個字符串的。兩個字符串比較的其實是各字符所對應(yīng)的ASCII碼值，如下：

使用以及模擬實現(xiàn)

#include<string.h>//strcpy頭文件包含
#include<stdio.h>//printf頭文件包含
#include<assert.h>//斷言
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
	assert(s1 && s2);//斷言
	while (*s1 == *s2)//如果兩個字符串中對應(yīng)的字符相等，則繼續(xù)往后找
	{
		if (*s1 == '\0')//當(dāng)s1到\0時，說明s2也是\0，字符串直到結(jié)束，兩者都相等
			return 0;//返回0
		//如果沒到\0，繼續(xù)往后走，進(jìn)行下一個字符比較	
		s1++;
		s2++;
	}
	//當(dāng)跳出循環(huán)時，說明s1與s2指向的字符不相等，直接返回兩者之差即可
	return *s1 - *s2;
	//*s1 -*s2>0  即 *s1>*s2,即字符數(shù)組arr1中的字符串>arr2中的
	              //反之則小于
}

int main()
{
    //字符串存放在字符數(shù)組
	char arr1[] = "abcdeaf";
	char arr2[] = "abcdef";
	//模擬實現(xiàn)
	int len=my_strcmp(arr1, arr2);
    //strcmp兩個參數(shù)，arr1,arr2數(shù)組名，即首元素地址，即字符串首字符地址
	printf("%d\n", strcmp(arr1, arr2));//-5
	printf("%d\n", len);//-5         a對應(yīng)ASCII：97  f：102
	                                  //   97-102 ==-5
	return 0;
}

strncmp的實現(xiàn)及模擬

strncmp與strcmp很類似，也是用來比較兩個字符串的，唯一的區(qū)別就是strcmp是比較整個字符串，而strncmp可以指定比較的第多少個字符，比如說比較abcdef與abcdfg兩個字符串的前三個字符，結(jié)果返回值就是0。因為僅僅比較的是前三個字符，即abc。

模擬實現(xiàn)

#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num)
{
	assert(str1 && str2);//斷言
	//比較前num個字符,兩者相等時，進(jìn)入循環(huán)，繼續(xù)往后比，num限制比較字符數(shù)
	while (--num && (*str1) && (*str1 == *str2))
	{
		str1++;
		str2++;
	}
	//跳出循環(huán)，說明num比完了，或者有一方遇到\0，或者兩字符不相等
	//直接返回兩者之差
	return *str1 - *str2;
}

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abcbefgg";
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	//比較字符串a(chǎn)rr1與arr2的前num個字符
	int len=my_strncmp(arr1, arr2,num);

	//printf("%d\n", strncmp(arr1, arr2,3));//0
	printf("%d\n", len);// num=3,len=0;num=4,len>0
	return 0;
}

3.strcpy的實現(xiàn)及模擬（字符串拷貝）

strcpy是用來拷貝字符串的

注意事項

!!! 源字符串必須以 ‘\0’ 結(jié)束。
!!! 會將源字符串中的 ‘\0’ 拷貝到目標(biāo)空間。
!!! 目標(biāo)空間必須足夠大，以確保能存放源字符串。
!!! 目標(biāo)空間必須可變。

使用及模擬實現(xiàn)

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>

char* my_strcpy(char*dest,char*src)
{
	//斷言
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;//用來記住arr的起始地址
	while (*dest++ = *src++)//不斷地賦值，arr不斷地被覆蓋
	{
		;
	}
	//返回起始地址
	return ret;
}

int main()
{
	char arr[20] = "hello";
	char* p = "abcdef";
	//strcpy(arr, p);
	//模擬實現(xiàn)
	my_strcpy(arr, p);
	printf("%s", arr);//abcdef
	return 0;
}

strncpy的使用及模擬實現(xiàn)

strncpy與strcpy的使用相類似，但是strcpy是拷貝整個字符串，而strncpy是可以指定拷貝，即只拷貝num個字符，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(biāo)的后邊追加0，直到num個。

使用及模擬實現(xiàn)

#include<stdio.h>
#include<assert.h>

char* my_strncpy(char* dest, const char* sor, size_t num)
{
	//斷言
	assert(dest && sor);
	char* s = dest;//起始地址記住
	int i = 0;
	for (i = 0; i < (int)num; i++)
	{
		//開始拷貝，num次，每次拷貝一個字符，拷貝完后，兩指針往后走，繼續(xù)拷貝
		*dest++ = *sor++;
	}
	//返回起始地址
	return s;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "abcdefghi";
	char arr2[20] = "xxxx";
	size_t n = 0;
	scanf("%d", &n);
	my_strncpy(arr1, arr2, n);
	//從arr2中拷貝n個字符到arr1去
	printf("%s", arr1);//n=4,xxxxefghi\0 ; n=5,xxxx\0fghi\0，但是打印的是xxxx，因為遇到\0字符串停止
	return 0;
}

4.strcat的實現(xiàn)及模擬（字符串追加）

strcat是字符串追加函數(shù)，顧名思義就是在一個字符串后面再增加另外一個字符串。

注意事項

源字符串必須以 ‘\0’ 結(jié)束。
目標(biāo)空間必須有足夠的大，能容納下源字符串的內(nèi)容。
目標(biāo)空間必須可修改。
不能自己給自己追加

實現(xiàn)及模擬

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	//斷言
	assert(dest && src);
	char* sur = dest;//記住起始地址
	while (*sur != '\0')
	{
		sur++;
	}
	//走到這里，sur已經(jīng)指向了arr1的\0處，從這里開始，把src指向的字符即arr2的字符賦給sur
	while (*sur++ = *src++)
	{
		;
	}
	//最后返回arr1追加后的起始空間地址
	return dest;
}

int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[] = "world";
	//在arr1后面增加arr2
	//strcat(arr1, arr2);
	my_strcat(arr1, arr2);

	printf("%s\n", arr1);//hello world
	return 0;
}

strncat的使用及模擬實現(xiàn)

strncat與strcat很類似，只不過strcat是追加整個字符串，而strncat是追加指定的字符串，比如說可以給arr1追加4個字符

模擬實現(xiàn)及使用

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strncat(char* dest, const char* sor, size_t num)
{
	assert(dest && sor);
	char* p = dest;
	while (*p != '\0')
	{
		p++;
	}
	//此時已經(jīng)指向arr1中的\0
	//把num個字符賦給*p
	while (num--)
	{
		*p++ = *sor++;
	}
	return dest;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[20] = "world!!!!!";
	size_t n = 0;
	scanf("%d", &n);
	my_strncat(arr1, arr2, n);
	printf("%s", arr1);//n=5,hello world
	return 0;
}

5.strstr的實現(xiàn)及模擬（字符串查找）

strstr是實現(xiàn)字符串查找的一個函數(shù)，即在一個字符串中查找該字符串是不是含有另一個字符串

使用及模擬

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
//char* strstr(const char*str1,const char*str2)
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	const char* s1 = str1;
	const char* s2 = str2;
	const char* p = str1;
	while (*p)
	{
		s1 = p;
		s2 = str2;
		while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return (char*)p;
		p++;
	}

	return NULL;
}

int main()
{
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbpc";
	//char* p = strstr(arr1, arr2);
	char* p = my_strstr(arr1, arr2);
	if (p == NULL)
		printf("不存在");
	else
		printf("%s\n", p);//不包含，輸出結(jié)果為不存在
	return 0;
}

6.strtok函數(shù)（在字符串中定義用作分隔符的集合）

注意事項

1、strtok函數(shù)找到str中的下一個標(biāo)記，并將其用 \0 結(jié)尾，返回一個指向這個標(biāo)記的指針。（注：strtok函數(shù)會改變被其操作的字符串，所以在使用strtok函數(shù)切分的字符串一般都是臨時拷貝的內(nèi)容并且可修改。）

2、strtok函數(shù)的第一個參數(shù)不為 NULL ，函數(shù)將找到str中第一個標(biāo)記，strtok函數(shù)將保存它在字符串中的位置。

3、strtok函數(shù)的第一個參數(shù)為 NULL ，函數(shù)將在同一個字符串中被保存的位置開始，查找下一個標(biāo)記。

4、如果字符串中不存在更多的標(biāo)記，則返回 NULL 指針。

舉例使用

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main()
{
	char arr[] = "zinuo@qq.com.qdy";
	char buf[200] = { 0 };
	//p是用作分隔符的字符串首字符地址
	const char* p = "@..";
	//由于strtok函數(shù)會改變原字符串的內(nèi)容，所以一般都會拷貝一個用來使用
	strcpy(buf, arr);
	char* str = NULL;
	for (str=strtok(buf,p); str != NULL; str=strtok(NULL,p) )
	{
		//用來做分隔符的字符都被改成了\0,下一次調(diào)用函數(shù)時，會從這個\0開始繼續(xù)往后查找分隔符，再次改為\0，一直到找完所有分隔符，返回NULL
		printf("%s\n", str);//zinuo
		                    //qq
			                //com
			               //qdy
	}
	return 0;
}

7.strerror函數(shù) （錯誤碼轉(zhuǎn)換錯誤信息）

#include<stdio.h>
#include<errno.h>//errno包含頭文件
#include<string.h>//strerror包含頭文件
int main()
{
	//打開文件操作
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	//打開文件失敗，返回空指針，strerror可以將錯誤碼轉(zhuǎn)換成讓我們看得懂的錯誤信息
	if (pf == NULL)
	{
		perror("lzn");//相當(dāng)于printf+strerror  
		//lzn: No such file or directory

		//沒有這個文件，錯誤碼轉(zhuǎn)換為錯誤信息打印出來
		printf("%s\n", strerror(errno));
		//No such file or directory
		return 1;
	}
	//關(guān)閉文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

以上就是C語言中字符串庫函數(shù)的實現(xiàn)及模擬的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C語言字符串庫函數(shù)的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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