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C語言字符函數和字符串函數示例詳解

 更新時間:2025年03月17日 14:27:54   作者:四念處茫茫  
本文詳細介紹了C語言中字符分類函數、字符轉換函數及字符串操作函數的使用方法,并通過示例代碼展示了如何實現這些功能,通過這些內容,讀者可以深入理解并掌握C語言中的字符串處理技巧,感興趣的朋友一起看看吧

一、字符分類函數

C語言中有一系列的函數是專門做字符分類的,也就是一個字符是屬于什么類型的字符的,這些函數的使用都需要一個頭文件是:<ctype.h>。

函數如果它的參數符合下列條件就返回真
iscntrl任何控制字符
isspace空白字符:空格’ ‘,換頁’\f’,換行’\n’,回車’\r’,制表符’\t’或者垂直制表符’\v’
isdigit十進制數字’0’~'9’字符
isxdigit十六進制數字,包括所有十進制數字字符,小寫字母a~f,大寫字母A ~ F
islower小寫字母a~z
isupper大寫字母A~Z
isalpha字母a~z或者A ~ Z
isalnum字母或者數字,a~z,A ~ Z,0 ~ 9
ispunct標點符號,任何不屬于數字或者字母的圖形字符(可打?。?/td>
isgraph任何圖形字符
isprint任何可打印字符,包括圖形字符和空白字符

上面的函數使用方法非常類似,所以下面我們講解一個函數,其他函數與其相似,就能很快的理解了。
例子:int islower(int D);

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
int ret = islower('A');//判斷參數部分是否為小寫字母,是返回非0,否則返回0
printf("%d\n",ret);//0
return 0;
}

用過上述代碼我們了解到了islower函數的用法,那么我們也就了解了上表的函數,是非常類似的。
下面我們做一個練習:
寫一個代碼,將字符串中的小寫字母轉大寫,其他字符不變。
代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
char arr[] = "I Am a Student";
int i = 0;
while(arr[i] != '\0')
{
//if(arr[i] >= 'a' && arr[i] <= 'z')
if(islower(arr[i]))
{
arr[i] -= 32;//arr[i] = toupper(arr[i]);
}
i++;
}
printf("%s\n",arr);
return 0;
}

二、字符轉換函數

C語言提供了2個字符轉換函數:

//頭文件是<ctype.h>
int tolower(int c);//將參數傳進去的大寫字母轉小寫
int toupper(int c);//將參數傳進去的小寫字母轉大寫

上面的代碼是通過-32來轉換的,接下來我們用函數toupper來實現小寫字母轉大寫字母,這樣看起來更簡單了。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main ()
{
int i = 0;
char str[] = "Test String.\n";
char c;
while (str[i])
{
c = str[i];
if (islower(c)) 
c = toupper(c);
putchar(c);
i++;
}
return 0;
}

三、strlen的使用和模擬實現

要理解strlen的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

size_t strlen ( const char * str );

注:字符串以’\0’作為結束的標志。

3.1strlen函數

1.strlen函數求的是字符串的長度,統計的是字符串中\(zhòng)0之前的字符的個數,字符串中必須有\(zhòng)0。
2.函數返回類型為size_t,是無符號的。
3.strlen函數的使用必須包含頭文件 <string.h>。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
if(strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)//3-6,由于是無符號運算,所以結果會溢出變成一個非常大的正數。
{
printf(">\n");//執(zhí)行
}
else
{
printf("<=\n");//不執(zhí)行
}
return 0;
}

由于是無符號運算,結果會溢出變成一個非常大的正數,導致條件成立。

3.2strlen函數模擬實現

下面我們來進行strlen函數的模擬實現:
模擬實現:①計數器的方法②指針-指針③遞歸的方法
①計數器的方法

#include <assert.h>
int my_strlen(const char*str)
{
int count = 0;
assert(str);
while(*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}

②指針-指針的方法

#include <assert.h>
int my_strlen(char*s)
{
assert(str);
char*p = s;
while(*p != '\0')
	p++;
return p - s;
}

③遞歸的方法

#include <assert.h>
//不創(chuàng)建臨時變量計數器
int my_strlen(const char*str)
{
assert(str);
if(*str == '\0')
	return 0;
else
	return 1 + my_strlen(str + 1);
}

四、strcpy的使用和模擬實現

要理解strcpy的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char* strcpy(char * destination, const char * source );

該函數的作用是:對字符串的拷貝。

4.1strcpy函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
1.源字符串必須以’\0’結束。
2.會將原字符串中的’\0’拷貝到目標空間。
3.目標空間足夠大。
4.目標空間可修改(常量字符串是不可被修改的?。。?。
下面我們看看它的使用舉例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = "hello sun";
char arr2[20] = {0};
strcpy(arr2,arr1);
printf("%s\n",arr2);
return 0;
}

4.2strcpy函數的模擬實現

下面我們來進行strcpy函數的模擬實現:
代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char*dest,const char*src)
{
assert(src != NULL);
assert(dest != NULL);
char*ret = dest;
//拷貝\0前面的內容
while(*dest++ = *src++)
{
	;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "hello sun";
char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxxxxx";
my_strcpy(arr2,arr1);
printf("%s\n",arr2);
return 0;
}

運行結果如下圖:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char* my_strcpy(char*dest,const char*src)
{
assert(src != NULL);
assert(dest != NULL);
char*ret = dest;
//拷貝\0前面的內容
while(*dest++ = *src++)
{
	;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20] = {0};
//arr2 = arr1;//不行的,為什么呢?因為數組名是地址,就是一個常量的值。
strcpy(arr2,arr1);
printf("%s\n",arr2);
return 0;
}

五、strcat的使用和模擬實現

要理解strcat的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char * strcat ( char * destination, const char * source );

5.1strcat函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
1.源字符串必須以’\0’結束。
2.目標字符串中也得有’\0’。
3.目標空間必須足夠大,能容納源字符串。
4.目標空間必須可修改(常量字符串是不可被修改的?。。。?。
strcat函數是用來連接字符串的。
下面我們看看它的使用舉例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello";//hello world
char arr2[] = "world";
strcat(arr1,arr2);
printf("%s\n",arr1);
return 0;
}

5.2strcat函數的模擬實現

下面我們來進行strcat函數的模擬實現:
代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
char*my_strcat(char*dest,const char*src)
{
assert(dest&&src);
char*ret = dest;
//1、找到目標空間的\0
while(*dest!='\0')
	dest++;
//2、拷貝
while(*dest++ = *src++)
	;//空語句
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "hello";//hello world
char arr2[] = "world";
char*s = my_strcat(arr1,arr2);
printf("%s\n",arr1);
printf("%s\n",s);
//printf("%s\n",my_strcat(arr1,arr2));
return 0;
}

運行結果如下圖:

六、strcmp的使用和模擬實現

要理解strcmp的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

int strcmp( const char *string1, const char *string2 );

6.1strcmp函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
strcmp:比較兩個字符串的內容。
第?個字符串大于第?個字符串,則返回大于0的數字
第?個字符串等于第?個字符串,則返回0
第?個字符串小于第?個字符串,則返回小于0的數字
那么如何判斷兩個字符串? 比較兩個字符串中對應位置上字符ASCII碼值的大小。
下面我們看看它的使用舉例:

#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abq";
int ret = strcmp(arr1,arr2);
printf("%d\n",ret);//-1
return 0;
}

運行結果如下圖:

6.2strcmp函數的模擬實現

下面我們來進行strcmp函數的模擬實現:
代碼如下:

#include <assert.h>
int my_strcmp(const char*str,const char*str2)
{
assert(str1&&str2);
while(*str1 == *str2)
{
if(*str1 =='\0')
	return 0;
str1++;
str2++;
}
return *str1 - *str2;
}

注:

七、strncpy函數的使用

要理解strncpy的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char *strncpy( char *strDest, const char *strSource, size_t count );

7.1strncpy函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
源字符串長度大于count,追加完之后就不再后加\0;如果源字符串長度大于count,在拷貝完源字符串后,后面追加\0,直到count個。

7.2strncpy函數的使用

strncpy函數的使用示例如下:

#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20] = "xxxxxxxxxxx";
strncpy(arr2,arr1,3);
printf("%s\n",arr2);
return 0;
}

八、strncat函數的使用

要理解strncat的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );

8.1strncat函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
將source指向字符串的前num個字符追加到destination指向的字符串末尾,再追加?個 \0 字符。
如果num大于destination,則添加完abcdef\0后就不再追加;
如果num小于destination,則添加num個后再追加一個\0。

8.2strncat函數的使用

strncat函數的使用示例如下:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20] = "xx";
strncat(arr2,arr1,8);
printf("%s\n",arr2);
return 0;
}

運行結果如下圖:

九、strncmp函數的使用

要理解strncmp的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

9.1strncmp函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
比較str1和str2的前num個字符,如果相等就繼續(xù)往后比較,最多比較num個字母,如果提前發(fā)現不一樣,就提前結束,大的字符所在的字符串大于另外一個。如果num個字符都相等,就是相等返回0。

9.2strncmp函數的使用

strncmp函數的使用示例如下:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abqdefghi";
int ret = strncmp(arr1,arr2,6);
printf("%d\n",ret);//-1
return 0;
}

運行結果如下圖:

十、strstr的使用和模擬實現

要理解strstr的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char * strstr ( const char * str1, const char * str2);

10.1strstr函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
strstr:在一個字符串中查找另一個字符串,函數返回字符串str2在str1中第一次出現的位置。
下面我們看看它的使用舉例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "this is an apple\n";
	//const char* p = "Appl";
	char arr2[] = "is";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret != NULL)
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	else
	{
		printf("找不到\n");
	}
	return 0;
}

運行結果如下圖:

10.2strstr函數的模擬實現

下面我們來進行strstr函數的模擬實現:
代碼如下:

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

十一、strtok函數的使用

要理解strtok的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char * strtok ( char * str, const char * sep);

11.1strtok函數

注:使用該函數必須包含頭文件<string.h>
1.sep函數指向一個字符串,定義了用作分隔符的字符集合。
2.第一個參數是指定一個字符串,它包含了0個或多個由sep字符串中一個或多個分隔符分割的標記。
3.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函數會改變操作的字符串,所以被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。)
4.strtok函數的第一個參數不為NULL,函數將找出str中第一個標記,strtok函數將保存它在字符串中的位置。
5.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。

11.2strtok函數的使用

下面我們來進行strstr函數的模擬實現:
代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[] = "sgenglei@yeah.net";
char arr2[30] = {0};//"sgenglei\0yeah\0net"
strcpy(arr2,arr);
const char*sep = "@.";
char*ret = NULL;
//ret = strtok(arr2,sep);
//printf("%s\n",ret);//sgenglei
//ret = strtok(NULL,sep);
//printf("%s\n",ret);//yeah
//ret = strtok(NULL,sep);
//printf("%s\n",ret);//net
for(ret = strtok(arr2,sep);ret!=NULL;ret = strtok(NULL,sep))
{
printf("%s\n",ret);
}
return 0;
}

運行結果如下圖:

十二、strerror函數的使用

要理解strerror的使用和模擬實現首先要看看其函數原型,函數原型如下:

char * strerror ( int errnum );

strerror 函數可以把參數部分錯誤碼對應的錯誤信息的字符串地址返回來。

#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//我們打印一下0~10這些錯誤碼對應信息
int main()
{
int i = 0;
for(i = 0;i <= 10;i++)
{
printf("%s\n",strerror(i));
}
return 0;
}

在Windows11+VS2022環(huán)境下輸出的結果如下圖:

舉例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
//fopen以讀的形式打開文件的時候,如果文件不存在,就打開失敗。
FILE*pf = fopen("test.txt","r");
if(pf == NULL)
{
printf("%s\n",strerror(errno));
perror("zhangsan");//zhangsan:_(+)錯誤信息
return 1;
}
//讀文件
//關閉文件
fclose(pf);
return 0;
}

perror有能力直接打印錯誤信息的,打印的時候,先打印傳給perror的字符串,然后打印冒號,再打印空格,最后打印錯誤碼對應的錯誤信息。
perror == printf + strerror。

‘0’ —— 字符0 —— ASCII碼值是48
NULL —— 空指針 —— 0
‘\0’ —— 字符 —— ASCII碼值是0
" " —— 空字符串

十三、總結

這篇文章詳細介紹了 C 語言中關于字符處理和字符串操作的一些常用函數。文章主要分為字符分類函數、字符轉換函數、字符串操作函數以及它們的模擬實現,幫助讀者深入理解并掌握這些函數的使用方法。

首先,文章介紹了 C 語言中常用的字符分類函數,如 islower、isdigitisspace 等,這些函數通常用于判斷字符是否屬于某一類(如數字、小寫字母、空白字符等)。這些函數都包含在 <ctype.h> 頭文件中,使用方法簡潔且直觀。例如,islower 用來判斷一個字符是否為小寫字母,isdigit 判斷字符是否為數字,isalnum 判斷字符是否為字母或數字。文章通過示例代碼展示了如何使用這些函數,例如將字符串中的小寫字母轉換為大寫字母。

接下來,文章介紹了兩個常用的字符轉換函數:tolowertoupper。這兩個函數分別用于將字符轉換為小寫字母或大寫字母。文章通過簡單的代碼示例,展示了如何使用這些函數實現小寫字母轉大寫字母的功能。

在字符串操作方面,文章詳細講解了 strlen、strcpy、strcatstrcmp 等常用函數的使用方法及其模擬實現。strlen 用于獲取字符串的長度,文章提醒我們注意字符串結尾的 \0,并展示了模擬實現 strlen 函數的三種方法,包括計數器法、指針法和遞歸法。strcpystrcat 分別用于字符串拷貝和連接,strcmp 用于比較兩個字符串的大小,strncpystrncat 則是它們的帶長度限制版本,防止內存溢出。

此外,文章還介紹了 strstrstrtok 函數,分別用于在字符串中查找子字符串和按分隔符拆分字符串。這些函數的使用對于處理字符串的復雜操作非常有幫助。

最后,文章講解了 strerror 函數,它能夠根據錯誤碼返回對應的錯誤信息,并展示了如何結合 perror 來輸出更詳細的錯誤信息。

總體來說,本文通過豐富的代碼示例和詳細的解釋,幫助讀者掌握了 C 語言中常見的字符串處理函數及其實際應用,增強了理解和編寫字符串操作代碼的能力。這些基礎知識對于學習和使用 C 語言進行開發(fā)具有重要意義。

到此這篇關于C語言字符函數和字符串函數的文章就介紹到這了,更多相關C語言字符函數和字符串函數內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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