前言

C语言中有许多库函数，有我们常见的IO函数(printf，scanf)，时间函数(time)，数学函数(fabs)，字符串函数等等。
C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身没有字符串类型，字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。
字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数
这篇文章会为你介绍字符串函数，来帮助你更好的理解和学习字符串函数。

求字符串长度

strlen

介绍

strlen的参数：size_t strlen( const char *string );
strlen函数位于<string.h>头文件下。其返回值是求得字符串的长度。
PS：长度一定是正数，size_t是通过宏定义实现的，其类型是unsigned int无符号整型。本次说明之后本文将不会再介绍

作用

计算字符串长度

strlen对于接受到的地址以1个字节为单位向前计算，当遇到终止符’\0’时停止计算。

注意事项

如果输入的字符串没有确切的大小，比如未初始化等，那么返回的会是随机值，因为只有遇到’\0’，函数才会停止。如图：

并且，由于strlen返回值是无符号整数，其相减结果也一定会是正整数，所以不能随意的相减，乘负数也不可以。如图：

当然，可以通过强制类型转换来得到想要的结果

模拟实现

知道了原理，很容易实现strlen
有三种实现方法，分别是

1. 计数
2. 指针减去指针(指针减去指针为两个地址之间的元素个数)
3. 递归
   代码如下

size_t my_strlen1(const char* str) {//计数法，遇到不是\0的数便+1
	char *s = (char*)str;
	size_t count = 0;
	while (*s++ != '\0')
		count++;
	return count;
}
size_t my_strlen2(const char* str) {//地址减去地址是两个地址之间的元素个数
	char *s = (char*)str;
	while (*s++ != '\0');
	return (size_t)(s - str)-1;//这里-1是因为此时s在\0处
}
size_t my_strlen3(const char* str) {//递归方法
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen3(str + 1);
}

执行结果如下：

长度不受限制的字符串函数

strcpy

介绍

strcpy的参数：char *strcpy( char *str1, const char *str2 );
strcpy函数位于<string.h>头文件下。其返回值是char*类型指针。

作用

将字符串str2的内容复制到字符串str1里。

注意事项

1. strcpy会将\0也放进去
   

2. strcpy不会在意空间大小，将8字节的字符串放进4字节大小中，代码仍然能够执行且会强制放进去，结果会报错，因为“放不下”;所以目标空间必须足够大
   

3. (字符串必须以\0结束)字符串str2应该有具体大小，类似strcpy，否则会将随机值放入str1中并报错：因为和strcpy一样，只会str2遇到了\0才会停止复制
   

模拟实现

代码：

char* my_strcpy(char* s1, const char*s2) {
	assert(s1&&s2);//断言函数，判断空指针
	char* ret = s1;
	while (*s1++ = *s2++)
		;
	return ret;
}

结果：

strcat

介绍

strcat的参数:char *strcat( char *str1, const char *str2 );
strcat函数位于<string.h>头文件下。其返回值是char*类型指针。

作用

将字符串str2追加到str1后面，并返回str1的指针。

注意事项

1. str1要预留一定空间给str2的位置，否则会越界。
   
2. str2 需要有固定的大小，否则会将随机值录入，且会有越界的风险。
   程序崩溃
   
   解决方案：放入\0即可
   

模拟实现

代码：

char* my_strcat(char* str1, const char* str2) {
	assert(str1 && str2);//断言
	char* ret = str1;//保留str1地址
	while (*str1)
		str1++;
	//找到了str1的\0的位置
	while (*str1++ = *str2++)
		;
	//追加
	return ret;
}

结果：

strcmp

介绍

strcmp的参数:int strcmp( const char *str1, const char *str2 );
strcmp函数位于<string.h>头文件下。

作用

比较字符串大小内容(不是长度)(参考字典序)(ASCII值)，若str1>str2,返回一个大于0的数，若str1=str2,返回0，若str1《str2,返回小于0的数。
通常会返回1，0，-1。

模拟实现

代码：

int my_strcmp (const char* str1,const char* str2) {
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 && *str2){//遍历
		if (*str1 > *str2)//大于返回1
			return 1;
		else if (*str1 < *str2)//小于返回-1
			return -1;
		*str1++;//等于则继续
		*str2++;
	}
	return 0;//遍历结束，相等，返回0
}

结果：

长度受限制的字符串函数

说明

因为strcpy，strcat，ctrcmp长度不受限制，在上面的三个函数的注意事项里面也已经提到了，所以这些函数并不安全，会出现一些问题，比如越界访问。
所以，为了更好的使用函数，C语言又规定了一些长度受限制的相对安全的函数使用，接下来将会介绍这些函数。
注意，并不是绝对安全

strncpy

介绍

strncpy的参数：
char *strncpy( char *str1, const char *str2, size_t count );
和strcpy一样，位于<string.h>头文件下。
相对于strcpy，多了一个count参数，其作用是规定复制count个字节，用于解决strcpy不看大小直接复制容易出错的问题

注意事项

1. 若count大于str2的长度，即要复制进去的内容不够，那么会补’\0’
   当然，如果str2并未规定大小，那么这种情况下不会录入\0，而是会存入随机值。
   
   

模拟实现

代码：

char * my_strncpy(char * str1, const char *str2, size_t n)
{
	assert(str1 && str2);

	char *ret = str1;
	for (size_t i = 0; i < n; i++) {
		if (n>strlen(str1)){
			*(str1 + i) = '\0';//对超出部分进行处理
		}
		else{
			*(str1 + i) = *str2++;
		}
	}
	return ret;
}

结果：

strncat

介绍

strncat的参数：
char *strncat( char *str1, const char *str2, size_t count );
位于<string.h>头文件下。
和strncpy相对于strcpy一样，strncat多了一个count参数，其作用是规定追加count个字节。

注意事项

1. strncat并不是真的追加count个字节，而是会帮你多放了个’\0’进去，用来结束字符串。
   
2. strncat最多只会追加count+1个字符，如果count大于要追加的字符串长度，则无事发生
   

模拟实现

代码：

char* my_strncat(char* str1, const char* str2,size_t count) {
	assert(str1 && str2);//断言
	char* ret = str1;//保留str1地址
	while (*str1)
		str1++;
	//找到了str1的\0的位置
	while(count--){
		if (*str2 == '\0'){//处理count过大的情况
			*str1 = '\0';
			break;
		}
		else{
			*str1++ = *str2++;
		}
	}
	//追加
	return ret;
}

结果：

strncmp

介绍

strncmp的参数：
char *strncat( const char *str1, const char *str2, size_t count );
位于<string.h>头文件下。
多了一个count参数，其作用是比较count个字节。

模拟实现

代码：

int my_strncmp(const char* str1, const char* str2,size_t count) {
	assert(str1 && str2);
	while (count--){//遍历
		if (*str1 > *str2)//大于返回1
			return 1;
		else if (*str1 < *str2)//小于返回-1
			return -1;
		*str1++;//等于则继续
		*str2++;
	}
	return 0;//遍历结束，相等，返回0
}

结果：

字符串查找函数

顾名思义，用于查找字符串的函数

strstr

介绍

参数：char *strstr( const char *str1, const char *str2 );
在str1中查找str2是否存在，返回str1中str2第一次出现的位置的起始地址，否则返回空指针。

模拟实现

代码：

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	char* start = (char*)str1;//在这里需要强制类型转换成char*
	char* find = (char*)str2;//寻找的字符串
	char* p = (char*)str1;//cp就是用来保存首地址的
	while (*p)
	{
		start = p;//吧p赋给start，用start来寻找，防止找不到已经找到str2的起始点
		while (*start != '\0' && *find != '\0' && *start == *find)
		{
			//循环，寻找字符串
			start++;
			find++;
		}
		if (*find == '\0')//find遇到了\0,意味着找到了
		{
			return p;//返回此时的p
		}
		find = (char*)str2;//没找到，但是find可能已经改变过，所以重新赋值
		p++;//p++可以得到原起始位置的下一个位置
	}
	return NULL;
}

结果：

strtok

介绍

strtok的参数：char *strtok( char *str1, const char *str2 );
在str1中寻找和str2其中相等的字符然后置为\0

1. 第一个参数str1指定一个字符串，它包含了0个或者多个由str2字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
2. strtok函数找到str1中的下一个标记，井将其用\0结尾，返回一个指向这个标记的指针。(注:strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。)
3. strtok函数的第一个参数不为NULL，函数将找到str1中第一个标记,strtok函数将保存它在字符串中的位置。
4. strtok函数的第一个参数不为NULL，函数将找到str中第一个标记,strtok函数将保存它在字符串中的位置。
5. 如果字符串中不存在更多的标记，则返回NULL指针。
6. 这是用static静态变量实现的。
   

错误信息报告

strerror

介绍

参数：char *strerror( int errnum );
strerror函数从内部数组中搜索错误号 errnum，并返回一个指向错误消息字符串的指针。strerror 生成的错误字符串取决于开发平台和编译器。

内存操作函数

memcpy

介绍

参数：void *memcpy( void *str1, const void *str2, size_t count );

1. 函数memcpy从str2的位置开始向后复制count个字节的数据到str1的内存位置。
2. 这个函数在遇到’\0’的时候并不会停下来。
3. 如果str2和str1有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
4. memcpy能够拷贝的数据不会受限制，可以拷贝多种类型的数据
   

模拟实现

代码：

void* my_memcpy(void* arr1, const void* arr2, size_t count) {
	assert(arr1 && arr2);
	void* ret = arr1;
	while(count--) {
		*(char*)arr1 = *(char*)arr2;
		arr1 = (char*)arr1 + 1;
		arr2 = (char*)arr2 + 1;
	}
	return ret;
}

结果：

memmove

介绍

参数：void *memmove( void *str1, const void *str2, size_t count );
其作用和memcpy类似，都是复制拷贝。
但是memmove比memcpy要更强，因为在部分情况下，memcpy无法完成覆盖拷贝。如图。
在vs下，memcpy可以完成覆盖拷贝，但是在某些编译器下无法完成，所以在这种情况下尽量使用memmove。

模拟实现

对于数据重复区间的情况进行特殊处理
代码：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count) {
	void *ret = dest;
	if (dest < src){//从前向后拷贝

		while (count--) {
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else{//从后向前拷贝
		while (count--) {
			*((char*)dest + count) = *((char*)src+count);
		}
	}
	return ret;
}

结果：

memset

介绍

参数：void *memset( void *dest, int c, size_t count );
该函数可以将dest开始的count个字节全部置为c

模拟实现

代码：

void* my_memset(void *arr, const int c, size_t count){
	void*ret = arr;
	for (size_t i = 0; i < count; i++){
		*((char*)arr + i) = c;
	}
	return ret;
}

结果：

memcmp

介绍

参数：int memcmp(const void *str1, const void *str2, size_t n)；
C 库函数 memcmp 把存储区 str1 和存储区 str2 的前 n 个字节进行比较。

模拟实现

代码：

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)
{
	assert(dest);
	assert(src);
	char* pdest = (char*)dest;
	const char* psrc = (const char*)src;
	while (n--)
	{
		*pdest++ = *psrc++;
	}
	return dest;`

🐂🐸完结撒花
彩蛋就是没有彩蛋