字符串函数以及内存函数的模拟实现（超详细，全面理解字符串函数！！!）

news/2024/5/22 3:56:41/文章来源:https://blog.csdn.net/m0_72161237/article/details/126897136

目录

一、strlen

1.参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。

2.注意strlen函数的返回值为size_t，是无符号的

3.模拟实现strlen

 二、strcpy

1.源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间

2.源字符串必须以 '\0' 结束

3.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串

4.模拟实现strcpy

三、strcat

 1.源字符串必须以 '\0' 结束

2.模拟实现strcat

四、strcmp

1.标准规定

 2.模拟实现strcmp

五、小结

六、strncpy

 七、strncat

八、 strncmp

 九、strstr

9.1模拟实现strstr

 十、strtok

十一、strerror

十二、字符分类函数： 

十三、memcpy

 1.memcpy：内存拷贝

 2.模拟实现memcpy

十四、memmove

十五、memset

一、strlen

strlen:求字符串长度的，统计的是字符串中\0之前出现的字符个数（不包含 '\0' )

1.参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。

int main()
{//a b c \0 d e f \0char arr[] = "abc\0def";printf("%d\n", strlen(arr));return 0;
}

此结果输出为  3（\0结束）

2.注意strlen函数的返回值为size_t，是无符号的

#include <string.h>
int main()
{if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)printf(">\n");elseprintf("<\n");return 0;
}

对于此代码，大家第一眼看到的肯定是小于，则不然，输出结果为  >

size_t，是无符号的整形（无符号减无符号为无符号），不可能返回负数

3.模拟实现strlen

#include <assert.h>
size_t my_strlen(const char* str)//不会改arr,最好使用const
{assert(str);//保证str为空指针const char* start = str;//记录起始位置const char* end = str;//记录末尾位置while (*end != '\0'){end++;//从a往后走直到指向\0}return end - start;//得到指针个数
}int main()
{char arr[] = "abcdef";int len = my_strlen(arr);printf("%d\n", len);return 0;
}

 运行结果：

 二、strcpy

 strcpy:字符串拷贝

1.源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间

#include <string.h>int main()
{char arr[10] = "xxxxxxxxxx";const char* p = "abcdef";strcpy(arr, p);printf("%s\n", arr);return 0;
}

2.源字符串必须以 '\0' 结束

2.1  没有‘ \0 ’

int main()
{char arr[10] = "xxxxxxxxx";char arr2[] = { 'b', 'i', 't'};strcpy(arr, arr2);printf("%s\n", arr);return 0;
}

 1.2有‘ \0 ’

#include <stdio.h>
int main()
{char arr[10] = "xxxxxxxxx";char arr2[] = { 'b', 'i','\0', 't'};;strcpy(arr, arr2);printf("%s\n", arr);return 0;
}

3.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串

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

4.模拟实现strcpy

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{assert(dest);//断言，保证有效性assert(src);char* ret = dest;while (*dest++ = *src++){;}return ret;
}int main()
{char arr1[20] = "abc";char arr2[] =   "hello bit";printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));return 0;
}

三、strcat

 strcat：字符追加函数

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

 1.源字符串必须以 '\0' 结束

2.模拟实现strcat

#include <string.h>
#include <stdio.h>
char* my_strcat(char* dest, const char*src)
{//1.找目标空间中的\0char* cur = dest;while (*cur){cur++;}//2.拷贝源头数据到\0之后的空间while (*cur++ = *src++){;}return dest;
}int main()
{char arr1[20] = "hello \0xxxxxxxxxx";char arr2[] = "world";printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));return 0;
}

 

四、strcmp

 strcmp：字符串比较（比较的是对应位置上字符的大小，而非长度）必须以 '\0' 结束

1.标准规定

第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

 2.模拟实现strcmp

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{assert(s1 && s2);while (*s1 == *s2){if (*s1 == '\0'){return 0;}s1++;s2++;}return *s1 - *s2;
}int main()
{char arr1[] = "abc";char arr2[] = "abc";int ret = my_strcmp(arr1, arr2);if (ret < 0)printf("arr1<arr2\n");else if(ret>0)printf("arr1>arr2\n");elseprintf("arr1==arr2\n");printf("%d\n", ret);return 0;
}

五、小结

长度不受限制的字符串：

strcpy

strcat

strcmp

长度受限制的字符串：

strncpy

strncat

strncmp

六、strncpy

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char arr1[20] = "abcdefghi";char arr2[] = "xxxx";strncpy(arr1, arr2, 2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

 

 假设：拷贝大于arr的空间

 七、strncat

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char arr1[20] = "abcdef\0qqqqqq";char arr2[] = "xyz";strncat(arr1, arr2, 2);printf("%s\n", arr1);return 0;
}

 

八、 strncmp

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int ret = strncmp("abcdef", "abc", 3);printf("%d\n", ret);return 0;
}

假设比较前四个就是d和\0比较：

 九、strstr

strstr： 在一个字符串中找另一个字符串是否存在

存在：返回子串第一次出现的位置

不存在：返回NULL

int main()
{char arr1[] = "abcdefabcdef";char arr2[] = "cdq";char* p = strstr(arr1, arr2);if (p == NULL){printf("不存在\n");}else{printf("%s\n", p);}return 0;
}

9.1模拟实现strstr

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{const char* s1 = str1;const char* s2 = str2;const char* p = str1;if (*str2 == '\0'){return str1;}while (*p){s1 = p;s2 = str2;while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && (*s1 == *s2)){s1++;s2++;}if (*s2 == '\0'){return (char*)p;//找到了}p++;}return NULL;//找不到子串
}int main()
{char arr1[] = "abcdefabcdef";char arr2[] = "cdq";char* p = strstr(arr1, arr2);if (p == NULL){printf("不存在\n");}else{printf("%s\n", p);}return 0;
}

 十、strtok

sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。 

strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \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。）
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。
strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>int main()
{char arr[] = "zpengwei@bitedu.com";char buf[200] = { 0 };//"zpengwei@bitedu.com"strcpy(buf, arr);const char* p = "@.";char* str = strtok(buf, p);printf("%s\n", str);str = strtok(NULL, p);printf("%s\n", str);str = strtok(NULL, p);printf("%s\n", str);//"@."//strtok();//zpengwei//bitedu//comreturn 0;
}

 优化：

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>int main()
{char arr[] = "zpengwei@bitedu.com";char buf[200] = { 0 };//"zpengwei@bitedu.com"strcpy(buf, arr);const char* p = "@.";char* str = NULL;for (str=strtok(buf, p); str!=NULL; str=strtok(NULL, p)){printf("%s\n", str);}return 0;
}

十一、strerror

strerror：把错误码转换成错误信息

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>int main()
{printf("%s\n", strerror(0));printf("%s\n", strerror(1));printf("%s\n", strerror(2));printf("%s\n", strerror(3));printf("%s\n", strerror(4));return 0;
}

	//错误码记录到错误码的变量中//errno - C语言提供的全局的错误变量//#include <errno.h>FILE* pf = fopen("test.txt", "r");if (pf == NULL){perror("");//打印的依然是errno变量中错误码对应的错误信息//printf("%s\n", strerror(errno));return 1;}//读文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

十二、字符分类函数： 

具体用法可以搜索：cplusplus

里边都有详细介绍

十三、memcpy

一组内存函数：

memcpy

memcmp

memmove

memset

​

 1.memcpy：内存拷贝

函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr2[10] = { 0 };memcpy(arr2, arr, 20);//float arr1[] = { 1.0f,2.0f,3.0f,4.0f };//float arr2[5] = { 0.0 };//memcpy(arr2, arr1, 8);return 0;
}

​

 2.模拟实现memcpy

//   memcpy模拟实现#include <assert.h>void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)//返回类型 viod*
{void* ret = dest;assert(dest);//断言，不能为NULLassert(src);while(num--)//一次搞定一个字节，一共num个字节{*(char*)dest = *(char*)src;//viod*的指针不能直接引用，强制类型转换成char*的指针dest = (char*)dest + 1;//同理，强制类型转换成char*的指针src = (char*)src + 1;//不能用 (char*)src++ :++在外边}return ret;//不能返回dest，已经不是起始位置，定义ret
}
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };memcpy(arr1+2, arr1, 20);memmove(arr1+2, arr1, 20);int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr2[10] = { 0 };my_memcpy(arr2, arr1, 20);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr2[i]);}float arr3[] = { 1.0f,2.0f,3.0f,4.0f };float arr4[5] = { 0.0 };my_memcpy(arr4, arr3, 8);return 0;
}

​

问题： 把1 2 3 4 5 放到 3 4 5 6 7上，如果使用memcpy时源空间会和目标空间有重合，拷贝的时候可能会把目标空间的一些数据覆盖掉

​

 需要重新换思路

例如： 

​

总结：

​

 则需要memmove函数

十四、memmove

c语言中重叠内存的拷贝是交给：memmove

void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t num)
{void* ret = dest;assert(dest);assert(src);if (dest < src)//1 前->后{while(num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else //2 3 后->前{while (num--){*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);}}return ret;
}memcpy只需要实现不重叠的拷贝就可以了 
memmove是需要实现重叠内存的拷贝的int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };memcpy(arr1+2, arr1, 20);return 0;
}

memcpy只需要实现不重叠的拷贝就可以了 
memmove是需要实现重叠内存的拷贝的

​

和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

​

int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,0,5 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 00 00 00 00 ..int arr2[] = { 1,2,3,4,0 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ..int ret = memcmp(arr1, arr2, 13);printf("%d\n", ret);return 0;
}

​

十五、memset

memset：内存设置

​

​

测试：

int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5 };memset(arr, 0, 8);return 0;
}

​ ​

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