C语言strlen,strcpy ,strcat, strcmp,strstr常用库函数的理解与模拟实现

简介: C语言strlen,strcpy ,strcat, strcmp,strstr常用库函数的理解与模拟实现

前言


本篇文章主要学习一下常见的库函数和模拟实现这些库函数,这篇文章可以加深我们对这些函数的理解。


一、strlen


这个函数是用来求字符串长度的,实现逻辑是: ‘\0’ 作为字符串的结束标志,strlen函数返回的是在字符串中 ‘\0’ 前面出现的字符个数(不包

含 ‘\0’ )。返回值类型为无符号整形。

我们来看一下这个函数如何用:

这个用起来并不难,传首元素地址过去,就能计算出字符串的长度。下面我们来看一下strlen的模拟实现:


#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
size_t my_strlen(const char *p)     //计数器法
{    
  int count = 0;
  assert(p != NULL);
  while (*p != '\0')
  {
  count++;
  p++;
  }
  return count;
}
int main(){
char arr[] = "abcde";
unsigned int len=my_strlen(arr);
printf("%d", len);
  return 0;
}


这里加入了assert和const分别来保证不为空指针和字符串不被修改。


二、strcpy


这个函数的功能是实现字符串的拷贝,举例:把字符串2的内容拷贝到字符串1里面去

注意:1.源字符串必须以\0结束。

2.会将\0拷贝过去。

3.目标空间必须够大,确保能存放的下源字符串的内容。

4.目标空间必须可变。

我们再来看一下strcpy函数的模拟实现:

代码:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char * my_strcpy(char *p1, const char *p2) {
    assert(p1 && p2);
  char* ret = p1;   
  while (*p1++ = *p2++)
  {
  ;
  }
  return ret;
}
int main(){
  char arr1[10] = {0};
  char arr2[] = "abcde";
    printf("%s", my_strcpy(arr1, arr2));
  return 0;
}


这里注意,由于strcpy函数的返回类型为目标空间的起始地址。

所以我们刚开始要把起始地址保存起来,作为函数的返回值。

还有我们用assert断言p1和p2不能为空指针。const限制字符串的内容不能被改变,这些都是需要注意的点。


三丶strcat


这个函数的作用是字符串追加,把一个字符串的内容放到另一个字符串后面去,我们来举个例子:

这就是这个函数大体的用法。

这个函数有几个需要注意的地方:1.源字符串必须以 ‘\0’ 结束。

2.目标空间必须有足够的大,能容纳下源字符串的内容。

3. 目标空间必须可修改。

下面我们来模拟实现一下这个函数:

代码:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char* my_strcat(char* p1, char* p2) {
  assert(p1 && p2);  //确保p1和p2不为空指针
  char ret = p1;
  while (*p1)
  {
  p1++;      //找到第一个数组中的\0
  }
  while (*p1++ = *p2++)
  {
  ;           //从第一个数组的\0开始,把第二个数组中的元素追加过去。
  }
  return ret;
}
int main(){
  char arr1[20] = "hello";
  char arr2[] = "world";
  my_strcat(arr1, arr2);
    printf("%s",arr1 );
  return 0;
}


结果和上边的一样,说明我们的模拟的代码是正确的。


四丶strcmp


这个函数是比较字符串大小的。

注意:这里比较的规则不是比较字符串长度,而是比较对应位置上字符的ASCII码值的大小,如果第一个位置相等,就去比较下一对,直到不相等或者都遇到了\0。

这个函数的返回值为整数(int):如果都相等,返回0,大于的话返回大于0的数,小于的话返回小于0的数。

这是msdn上对这个函数返回值的解释:

我们来举个例子:

arr1末尾的o的ASCII值是要大于arr2末尾的a的,所以返回大于0的数。

我们当前编译器返回的是1。

我们下面来学习一下如何模拟实现这个函数:

代码:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int my_strcmp(const char* p1, const char* p2)
{
  assert(p1 && p2);
  while (*p1 == *p2)
  {
  if (*p1 == '\0')
    return 0;
  p1++;
  p2++;
  }
  if (*p1 > *p2)
  {
  return 1;
  }
}
int main(){
  char arr1[] = "hello";
  char arr2[] = "hella";
  int ret=my_strcmp(arr1, arr2);
    printf("%d",ret );
  return 0;
}


运行结果和上面也是一样的,说明我们的代码逻辑没有问题。


五丶strstr


strstr这个函数可以理解为查找字符串,返回第一次找到目标字符串的首元素地址,如果找不到就返回空指针,下面这个图片是msdn上对strstr这个函数返回值的解释。


我们来举个例子:

由于在arr1中找到了arr2中的cdef,所以这里返回c的地址,然后打印出来,打印的是c和后面的字符串,我们来看一下运行结果:

下面我们也是对这个函数进行模拟实现:

代码:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* my_strstr(char* p1, char* p2) {
  char* s1 = p1;
  char* s2 = p2;
  char* cur = p1;
  while (*cur)
  {
  s1 = cur;
  s2 = p2;
  while (*s1 == *s2 && *s1 && *s2)
  {
    s1++;
    s2++;
  }
  if (*s2 == '\0')
  {
    return cur;
  }
  cur++;
  }
  return NULL;
}
int main() {
  char arr1[] = "abcdefhij";
  char arr2[] = "cdef";
  char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
  printf("%s", ret);
  return 0;
}

运行结果和上面的是一致的,说明代码逻辑是正确的。


总结


本篇文章学习了C语言常用的库函数,这些函数会对我们以后写代码有所帮助。

本篇文章内容结束,感谢大家观看。如果意见或建议,可以在评论区留言,您的点赞是我更新的动力。我们下篇文章再见。

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