【C语言进阶】字符函数和字符串函数的内部原理

前言

        c语言没有字符串类型，字符串通常放在常量字符串或者字符数组里面，本节内容是介绍关于字符串的函数，并且详细剖析了内部的原理。

 1.strlen函数

size_t strlen(const char* str);

        原理是字符指针遇到'\0'就停止，最终计算'\0'之前的长度。所以这里放一个字符数组那么得出的值就是随机值。

        strlen的返回值是size_t，其实就是无符号整型，在使用这个函数的时候需要注意一些小的细节。

易错：由于strlen返回的是无符号整型，所以永远不会输出负数，这里的-3被当做无符号整型的时候，在内存中是一个非常大的数字，这里的结果就会影响逻辑判断。

1.1 模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
// 1.模拟实现strlen
size_t mystrlen(const char* str) 
{assert(str); // 断言，避免是空指针size_t len = 0;while (*str != '\0'){str++;len++;}return len;
}int main()
{char str[] = "hello";printf("%d\n",mystrlen(str));return 0;
}

 2.strcpy函数

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

        字符串拷贝函数，将源头的数据拷贝到目的地数组去，具体的应用场景是，需要把一个字符串传给字符数组的时候。

         这个函数有一个缺点，那就是字符串本身含'\0'的时候，拷贝字符串会不完整。这是因为函数内部是按照'\0'作为字符串的终止符，只会拷贝‘\0’及之前的字符。

常见的错误：

下图中p所指向的是一个常量字符串，内容是无法更改的。

2.1 模拟实现

        需要注意的是，这里返回的是目标字符数组的起始地址。

#include<stdio.h>
char* mystrcpy(char* dest, const char* str)
{assert(dest);char* ret = dest;assert(str);while (*str != '\0') {*dest = *str;dest++;str++;}*dest = *str;return ret; // 返回目标数组首地址
}int main()
{char str[] = "hello";char dest[20] = { 0 };mystrcpy(dest,str);//printf("%d\n",mystrlen(str)); printf("%s\n",dest);return 0;
}

 3. strcat函数

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

字符串追加，将源字符串追加到目的字符串。

3.1 模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* mystrcat(char* dest,const char* source) 
{assert(dest && source);char* ret = dest;while (*dest != '\0') {dest++;}while (*source != '\0') {*dest = *source;dest++;source++;}*dest = *source; // source的\0直接给destreturn ret;
}int main()
{char str[20] = "hello ";mystrcat(str, "world");printf("%s\n",str);return 0;
}

需要注意的第一点是，不能给自己追加自己，这是因为，在覆盖'\0'之后追加最后一个\0的时候，发现之前的\0已经被覆盖掉了，所以这会陷入死循环。

4.strcmp函数

int strcmp(const char* str1,const char* str2);

待续......