C语言—字符函数和字符串函数

1.字符分类函数

字符控制函数：int iscntrl ( int c );

控制字符通常不是可打印字符，该函数是用来判断参数是否为控制字符，需要的头文件为<ctype.h>

标准ASCII码中，不可打印字符主要包括以下两类：

控制字符：这些字符的ASCII编码值在0到31之间（包括0和31），以及127。常见的控制字符及其功能如下：

0 (NUL)-空字符，用于字符串的结束

1 (SOH)-文头，用于标识消息的开始

2 (STX)-文本开始

3 (ETX)-文本结束

4 (EOT)-文尾，表示数据结束

5 (ENQ)-询问，用于请求响应

6 (ACK)-确认，表示正确接收

7 (BEL)-响铃，用于发出声音警告

8 (BS)-退格，用于删除字符

9 (HT)-制表符，用于水平制表

10 (LF)-换行符，用于换行

12 (FF)-换页符，用于换页

13 (CR)-回车符，用于回车

31 (DEL)-删除字符，用于删除字符。

通信专用字符：这些字符也属于不可打印字符，用于特定的通信功能，例如SOH（文头）、EOT（文尾）等。

使用场景和功能

不可打印字符主要用于控制外围设备或显示器的行为。例如：

换行符?:\n（LF，ASCII值为10）用于在文本中创建新行。

回车符:\r?（CR，ASCII值为13）用于返回行首。

退格:\b?（BS，ASCII值为8）用于删除字符。

制表符:\t?（HT，ASCII值为9）用于水平制表。

响铃?:\a（BEL，ASCII值为7）用于发出声音警告。

例子：字符分类函数的使用方法类似

输出：

常见的字符分类函数

返回值：如果表达式为真返回非零值，否则返回0或EOF，表示为假。

2.字符转换函数

tolower和toupper

tolower函数是将大小字母转换为小写字母，函数的声明为：int tolower(int c);

toupper函数是将小写字母转换为大小字母，函数的声明为：int toipper(int c)；

例子：将字符a转换为字符A，将字符X转换为x；

3. 字符串函数

所有字符串函数的使用对应的头文件是<string.h>或<cstring>

3.1 strlen函数

strlen函数是用来字符串\0前出现的字符个数，参数是字符串的起始地址，返回类型是无符号整型

strlen的模拟实现，使用递归的方式实现

3.2 strcpy函数

strcpy函数是将源头字符串拷贝到目标字符串中，第一个参数是目标字符串的起始地址，第二个参数是源头字符串的起始地址，返回的参数是char*类型，返回的是目标字符串的起始地址。

通过按F10启动调试观察ch1和ch2数组拷贝前的元素

调用strcpy函数后,ch2数组的内容拷贝到ch1数组上

strcpy的模拟实现

例子

启动调试观察到arr2字符串的\0也拷贝到目标字符串中

3.3 strcat函数

strcat函数的功能是在目标字符串后追加一个字符串，第一个参数是目标字符串的起始地址，第二个参数是追加字符串的地址，返回值是目标字符串的起始地址。

strcat的模拟实现

例子

启动调试观察窗口

3.4 strcmp函数

strcmp函数是用来比较两个字符串的大小关系，通过一对对字节来比较，直到\0为止；两个参数是需要比较的两个字符串的起始地址，返回值为int，如果str1>str2，返回大于0的数，如果str1 ==str2,返回0，如果str1 < str2，返回小于0的数。

按F10启动调试，第一次输入123456，input数组输入替换为123456

第二次输出666666，input数组被替换的部分为66666

第三次输入888888 ，与密码匹配，strcmp返回0，正确输出

strcmp的模拟实现

例子

3.5 strnncpy函数

与strcpy类似，功能是将源头字符串拷贝到目标字符串中，但是与strcpy区别的是strncpy有第三个参数，单位是字节，可以指定拷贝的字符个数。

按F10启动调试观察，strncpy调用后,将指定字节的数据拷贝，但是在末尾没有补\0

strncpy模拟实现：strncpy的源头字符串长度没有拷贝字符串长度长时，将剩下需要拷贝数组补\0

例子

3.6 strncat函数

strncat是指定字节个数将源头字符串的数组追加到目标字符串后，第一个参数是目标字符串的起始地址，第二个参数是源头字符串起始地址，第三个参数是需要拷贝的字节个数，返回值是目标字符串的起始地址。

按F10启动调试，可以观察到调用strncat函数后，原本p1数组为\0的位置被替换，p2数组不足5个字节，在拷贝p2数组\0前的数据后在p1数组后补一个\0后不再拷贝数据。

strncat的模拟实现

法一：使用for循环

法二：使用while循环

3.7 strstr函数的使用

strstr是在主串中寻找是否存在子串，如果找到返回在主串中第一次出现的起始位置，如果没有找到返回空指针NULL，strstr函数的声明需要两个参数，第一个参数的主串的起始位置的指针，第二个位置是子串的起始位置指针，返回值：如果找到返回在主串中第一次出现的起始位置，如果没有找到返回空指针NULL。

a主串中包含b子串，返回值pr接收主串第一次出现子串的位置，指向字符 'a' 的位置。

strstr的模拟实现，因为strstr的实现方式有比较多的方式，此处模拟实现的是最简单的一种，高效的实现方式有BF算法和KPM算法，此处不做具体接受，推荐链接：主要实现NEXT数组和VALUE数组，实现 i（主串下标）不退，j(字串下标）根据Next数组回退。

【完整版】终于有人讲清楚了KMP算法，Java语言C语言实现_哔哩哔哩_bilibili

s1是指向主串的指针，s2是指向子串的指针，p是记录主串的位置；第一次解引用s1 和 s2不匹配，p就指向第二个字符的位置，重新将p的值赋给s1，子串的起始位置重新赋给s2。

一直循环s1 和 s2 的解引用的解引用操作，直到子串遇到\0匹配成功或者匹配失败终止。

3.8 strtok函数的使用

strtok函数是将指定字符串中的分隔符替换为\0，第一个参数是字符串起始位置，第二参数是分隔符的地址，第一次调用，如果字符串有指定分隔符，返回字符串起始位置的地址，再次调用时，第一个参数为NULL，如果字符串中找到指定分割符，将分隔符替换为\0，返回上一次替换分隔符位置的下一位置，如果调用时查找的字符串没有指定分隔符，返回空指针。

在上图字符串中，abc后有一个指定分隔符 ‘ . ’ ，第一次调用strtok将‘ . ' 替换为\0，返回指向a的地址，第二次调用strtok时，将f后的' .' 替换为\0返回指向e的地址，第三次调用strtok函数，将s后的   ' . '替换为\0，返回指向s的地址，第四次调用没有分割符，传回上一个分隔符的下一位置，第五次时是访问的空间不属于字符串，返回NULL。

strtok的模拟实现

3.9 strerror函数

strerror函数通过标准错误的标号，获得错误的描述字符串 ，将单纯的错误标号转为字符串描述，方便用户查找错误。

strerror函数中的参数经常会使用errno，errno是一个全局变量，用来存放错误码，当程序错误是，会将错误信息存放于这个错误码中，使用这一个错误码需要包含其头文件<errno.h>.

以上是常见的字符相关的函数，更多的字符函数可以打开c语言库函数进一步了解：

<cstring> (string.h) - C++ Reference