在前面我们已经学习了strlen、strcpy、strcat、strcmp几个库函数,今天我们继续学习剩余的库函数。
上期链接:
C语言进阶——字符函数和字符串函数(上)_wangjiushun的博客-CSDN博客
函数原型:char* strncpy(char* destination, const char* source, size_t num);
1、从源字符串拷贝num个字符到目标空间
2、如果源字符串的长度大于num,则只拷贝num个字符,并不会在目标空间后追加‘\0’字符
3、如果源字符串的长度小于num,则拷贝玩源字符串之后(包括‘\0’),在目标空间的后面追加‘\0’,直到num个。
4、源指向的空间与目标空间不能重叠
5、目标空间必须可变
(1)strncpy函数的返回类型和参数是怎么设计的?
strncpy与strcpy相似,只是多了一个参数size_t num,可以自己决定拷贝几个字符源字符串到目标空间中(在决定拷贝几个字符时,我们会考虑目标空间是否足够大),所以相对strcpy函数安全一些。
(2)拷贝num个字符从源字符串到目标空间
①如果源字符串长度大于num,则只拷贝num个字符,并不会在目标后追加‘\0’
代码实例:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char arr1[20] = "################";
- char arr2[] = "abcdef";
- //把arr2中的以首字符开始的前3个字符拷贝到arr1中
- strncpy(arr1, arr2, 3);
- printf("%s\n", arr1);
- return 0;
- }
F10调试之后,观察目标空间arr1的内存:

②如果源字符串的长度小于num,则拷贝玩源字符串之后(包括‘\0’),在目标空间的后面追加‘\0’,直到num个。
代码实例:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char arr1[20] = "################";
- char arr2[] = "abcdef";
- //把arr2中的以首字符开始的前10个字符拷贝到arr1中
- strncpy(arr1, arr2, 10);
- printf("%s\n", arr1);
- return 0;
- }
F10调试之后,观察目标空间arr1的内存:

(3)模拟实现strncpy
分析:
strncpy函数是从源字符串拷贝num个字符到目标空间的,模拟strncpy,那函数的返回类型、参数类型应该一致。
函数体的实现:
①定义char* start变量存储目标空间的起始地址;
②将源字符串拷贝num个字符到目标空间:
a. 拷贝源字符串:num <= 源字符串
b. 判断num是否为0,不为0在目标后追加‘\0’
③返回目标空间的起始地址。
代码演示:
- #include
- #include
-
- char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t num)
- {
- //断言指针的有效性
- assert(dest && src);
- //存储目标空间的起始地址
- char* start = dest;
- //将源指向的字符串拷贝num个字符到目标空间
- //①num <= 源字符串,拷贝源字符串
- while (num)//注意num是无符号类型,写成后置--,易错,所以在后面单独成一条语句
- {
- if ((*dest++ = *src++) == '\0')
- {
- break;
- }
- --num;
- }
- //②num > 源字符串,在目标后面追加'\0',直至拷贝num个字符
- if (num)
- {
- while (--num)
- {
- *dest++ = '\0';
- }
- }
- //返回目标空间起始地址
- return start;
- }
-
- int main()
- {
- char arr1[10] = "#########";
- char arr2[] = "abcde";
- //从arr2中拷贝3个字符到arr1
- printf("%s\n", my_strncpy(arr1, arr2, 3));
- //从arr2中拷贝8个字符到arr1
- printf("%s\n", my_strncpy(arr1, arr2, 8));
- return 0;
- }
积累:当类型为无符号类型,后置--且为循环条件循环两次是,易错!(后置--,先赋值再-1,可能减到负数,负数在无符号类型下是很大的正数)
函数原型:char* strncat(char* destination, const char* source, size_t num);
1、从源字符串的第一个字符开始拷贝num个字符到目标空间字符串的尾部,追加完后再外加一个‘\0’字符;(说明:①目标空间的‘\0’被源字符串的第一个字符覆盖②注意只拷贝源字符串‘\0’之前的字符,不拷贝‘\0’)
2、注意:如果源字符串的长度小于num,则只拷贝‘\0’之前的内容;
3、源指向的空间与目标空间不可以重叠;
4、目标空间可变。
讲解:
(1)模拟strncat
分析:
strncat函数是从源指向的第一个字符开始拷贝num个字符到目标空间字符串的尾部,追加完后再外加终止‘\0’字符,模拟strncat,那函数的返回类型、参数类型应该一致。
函数体的实现:
①定义char* start变量存储目标空间的起始地址;
②从源字符串开始拷贝num个字符到目标空间的尾部,追加完后在加终止‘\0’字符:
a. 找到目标空间的终止‘\0’字符
b. 追加num个字符到目标空间,当满足条件num > 源字符串长度时,则拷贝完源字符串(包括‘\0’)后,直接返回目标空间起始地址
c. num < 源字符串长度,追加完num个字符后,再外加终止‘\0’字符
d. 返回目标空间起始地址(num < 源字符串)
代码演示:
- //模拟strncat
- #include
- #include
-
- char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num)
- {
- //断言指针的有效性
- assert(dest && src);
- //存储目标空间的起始地址
- char* start = dest;
- //追加num个字符到目标空间
- //①找到目标空间的\0
- while (*dest)
- {
- dest++;
- }
- //②追加num个字符到目标空间
- while (num)
- {
- //如果num > 源字符串的长度,则拷贝到\0退出函数
- if ((*dest++ = *src++) == '\0')
- {
- return start;
- }
- num--;
- }
- //num < 源字符串长度,追加完后附加\0
- *dest = '\0';
- return start;
- }
-
- int main()
- {
- char arr1[10] = "######";
- char arr2[] = "abc";
- printf("%s\n", my_strncat(arr1, arr2, 2));
- return 0;
- }
函数原型:int strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num);
1、比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完
2、返回值与strncmp一样
讲解:
(1)模拟strncmp
分析:
strncmp函数是str1和str2比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完,模拟strncmp,那函数的返回类型、参数类型应该一致。
函数体的实现:
①while循环比较num个对应字符:
a. 当满足情况——比较到不同字符,*str1 > *str2,返回1,*str1 < *str2,返回-1
b. 当满足情况——一个字符串结束(即相等),返回0
②比较完num个字符,均未出现不同字符,即相等,返回0
- #include
- #include
-
- int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num)
- {
- //断言指针的有效性
- assert(str1 && str2);
- //比较num个对应字符的ASCII值
- while (num)
- {
- //①比较到不同的字符
- if (*str1 != *str2)
- {
- //如果str1 > str2,返回1,否则返回-1
- if (*str1 > *str2)
- {
- return 1;
- }
- else
- {
- return -1;
- }
- }
- //②一个字符串结束,返回0
- if (*str1 == '\0')
- {
- return 0;
- }
- str1++;
- str2++;
- --num;
- }
- //比较完num个字符,均相同,返回0
- return 0;
- }
-
- int main()
- {
- char arr1[] = "abcqw";
- char arr2[] = "abcaw";
- int ret = my_strncmp(arr1, arr2, 4);
- if (ret > 0)
- {
- printf("arr1 > arr2\n");
- }
- else if (ret == 0)
- {
- printf("arr1 = arr2\n");
- }
- else
- {
- printf("arr1 < arr2\n");
- }
- return 0;
- }
函数原型:char* strstr(const char* str1, const char* str2);
1、strstr函数查找子字符串;
2、在str1中找str2中第一次出现的位置,如果找到返回一个指针,指向str2在str1中第一次出现的位置;如果找不到(即str2不是str1的子集),就返回一个NULL指针。
讲解:
(1)代码演示:strstr
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char str[] = "This is a simple string";
- //接收strstr的返回值
- char* pch;
- //将str字符串中的simple子串修改为sample
- //①得到子串在str中第一次出现的位置
- pch = strstr(str, "simple");
- if (pch != NULL)
- {
- //②将sample拷贝到子串的位置
- strncpy(pch, "sample", 6);
- //输出修改后的str
- puts(str);
- }
- else
- {
- printf("str中子串不存在\n");
- }
- return 0;
- }
(2)模拟strstr
分析:
strstr函数是查找字符串,判断str2是否为str1的子集,是则返回str1中str2第一次出现得我位置,否则返回NULL。
函数体的实现:
①特殊情况:str为‘\0’是,直接返回str1(“特事特办”)
②遍历str1,当满足情况str2是str1的子集或str1结束:
a. cp指针用来遍历str1,给s1赋值;
b. c. s1指针用来每次判断该位置是否为str1中子集str2的位置,不是则str1遍历;
c. s2指针用来遍历str2是否与s1相等,相等则返回s1的起始地址(即cp),不相等则重新回到str2的位置;
代码演示:
- //模拟strstr
- /*
- 分析:strstr函数查找子字符串,判断str2是否为str1的子集。是则返回子字符串的位置,否则返回NULL
- */
- #include
- #include
-
- char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
- {
- assert(str1 && str2);
- //特殊情况:str2为'\0'时,直接返回str1
- if (*str2 == '\0')
- {
- return (char*)str1;
- }
- //s1用于从主字符串的第一个字符开始遍历主字符串是否包含子串,
- //遍历到不同于子串的字符,又从主字符串的第二个字符开始遍历;
- //直至遍历到包含,或遍历到主字符串的\0
- const char* s1 = NULL;
- //s2每一次新遍历时都会重新回到str2的位置
- const char* s2 = NULL;
- //存放子串可能的位置,从主字符串的首字符开始
- const char* cp = str1;
- while (*cp)
- {
- s1 = cp;
- s2 = str2;
- while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && * s1 == *s2)
- {
- s1++;
- s2++;
- }
- if (*s2 == '\0')
- {
- return (char*)cp;
- }
- else if (*s1 == '\0')
- {
- return NULL;
- }
- cp++;
- }
- return NULL;
- }
-
- int main()
- {
- char arr1[] = "abbcdbba";
- char* ret = my_strstr(arr1, "bbbd");
- if (ret != NULL)
- {
- printf("%s\n", ret);
- }
- else
- {
- printf("没有找到\n");
- }
- return 0;
- }
函数原型:char* strtok(char* str,const char* sep);
1、sep参数是个字符串,定义了用作分隔符的字符集合;
2、第一个参数指定一个字符串,它包含了0个或多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记;
3、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。);
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、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;
6、如果字符串不存在更多的标记,则返回NULL指针。
代码演示:
代码1:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char arr[] = "2809552931@qq.com";
- //分割邮箱
- //2809552931 qq com
- //分割符集合:@.
- char* sep = "@.";
- //注意:strtok函数会改变被操作的字符串,所以在使用strtok分割的字符串
- //一般都是临时拷贝的内容并且可修改。
- char arr1[20];
- strcpy(arr1, arr);
- //strtok函数找到arr中的标记,并将其用\0结尾,返回一个指向这个标记的指针
- //①strtok函数的第一个参数不为NULL,函数将找到arr1中第一个标记,
- //strtok函数将保存它在字符串中的位置
- char* ret = strtok(arr1, sep);
- printf("%s\n", ret);
- //②strtok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,开始查找下一个标记
- ret = strtok(NULL, sep);
- printf("%s\n", ret);
- //③如果字符串不存在更多的标记,则返回NULL指针
- ret = strtok(NULL, sep);
- printf("%s\n", ret);
- return 0;
- }
代码2:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char arr[] = "2809552931@qq.com";
- //分割邮箱
- //2809552931 qq com
- //分割符集合:@.
- char* sep = "@.";
- //注意:strtok函数会改变被操作的字符串,所以在使用strtok分割的字符串
- //一般都是临时拷贝的内容并且可修改。
- char arr1[20];
- strcpy(arr1, arr);
- char* ret = NULL;
- //strtok函数:除第一次调用,其余调用都是传null,这样才会继续向后寻找分隔符
- for (ret = strtok(arr1, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
- {
- printf("%s\n", ret);
- }
- return 0;
- }
头文件:“string.h”
函数原型:char* strerror(int errnum);
1、返回错误码,所对应的错误信息
2、注意:要配合printf才能打印出错误信息。
讲解:
(1)函数的返回类型和参数:
返回类型:char* ——字符指针,指向错误码所对应的错误信息的字符串首字符地址
参数:int ——错误码是一些整数
(2)返回错误码,所对应的错误信息
C语言的库函数在调用的时候,如果发生错误,就会将错误码存在一个变量中,这个变量是:errno(头文件:“errno.h”)。
错误码是一些数字:0 1 2 3 4 5
每一个错误码都对应一个错误信息。
代码演示:
- #include
- #include
-
- 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));
- printf("%s\n", strerror(5));
-
- return 0;
- }
运行结果:

(3)strerror的正确使用:
当C语言的库函数调用时发生错误,会将错误码存放在(全局)变量errno中,使用strerror可以获得错误码所对应的错误信息的字符串首地址,配合printf将错误码打印出来。
代码示例:如打开文件失败,想知道为什么打开失败
- #include
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- //打开文件
- FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
- if (pf == NULL)
- {
- printf("%s\n", strerror(errno));
- return 1;
- }
- //读文件
- //关闭文件
- fclose(pf);
- pf = NULL;
- return 0;
- }
运行结果:

头文件:“stdio.h”
函数原型:void perror(const char* str);
1、直接打印错误信息,在打印错误信息前,会先打印自定义的信息。
2、可理解为:perror = printf + strerror
讲解:
(1)函数的返回类型和参数:
返回类型:void —— 没有返回值
参数:C字符串,包含要在错误信息本身之前打印的自定义信息。如果是NULL,则不会打印前面的自定义信息,但仍会打印错误信息。按照惯例,应用程序本身的名称通常用作参数。
(2)代码演示:如打开文件失败,想知道为什么打开失败
- #include
-
- int main()
- {
- //打开文件
- //‘r’——打开方式:只读(如果该文件路径下,没有该文件则读取失败)
- FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
- //如果文件打开失败,打印失败原因
- if (NULL == pf)
- {
- perror("fopen");
- return 1;
- }
- //读文件
- //关闭文件
- fclose(pf);
- pf = NULL;
- return 0;
- }
运行结果:

| 函数 | 如果他的参数符合下列条件就返回真 |
| iscntrl | 任何控制字符 |
| isspace | 空白字符:空格‘ ’,换页‘f’,换行‘\n’,回车‘\r’,制表符‘\t’或者水平制表符‘\v’ |
| isdigit | 十进制数字0~9 |
| isxdigit | 十六进制,包括十进制数字,小写字母a~f,大写字母A~F |
| islower | 小写字母a~z |
| isupper | 大写字母A~Z |
| isalpha | 字母a~z或A~Z |
| isalnum | 字母或者数字,a~z & A~Z & 0~9 |
| ispunct | 标点符号,任何不属于数字或者字母的图形字符(可打印) |
| isgraph | 任何图形字符 |
| isprint | 任何可打印字符,包括图形字符和空白字符 |
代码演示:islower
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char ch = 0;
- //多组输入,判断输入值是否为小写字母
- while ((scanf("%c", &ch)) != EOF)
- {
- //islower函数判断它的参数是否为小写字母
- //是小写字母,为真返回非零的数字
- //不是小写字母,为假返回0
- printf("%d\n", islower(ch));
- //清空缓存区
- getchar();
- }
- return 0;
- }
运行结果:

头文件:ctype.h
1、大写转小写
int tolower(int c);
2、小写转大写
int toupper(int c);
代码演示:
代码1:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- //大写字母转小写字母
- printf("%c\n", tolower('A'));
- //小写字母转大写字母
- printf("%c\n", toupper('b'));
- return 0;
- }
运行结果:

代码2:将字符串中的小写字母转换为大写字母
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char arr[] = "I Have An Apple.";
- int i = 0;
- while (arr[i])
- {
- //如果为小写字母转换为大写字母
- if (islower(arr[i]))
- {
- arr[i] = toupper(arr[i]);
- }
- printf("%c", arr[i]);
- i++;
- }
- return 0;
- }
运行结果:

之前我们学习的库函数只能操作字符串函数,那我们要操作其他类型的数组该怎么办呢?
答案是:内存操作函数。
函数原型:void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num);
1、函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存空间;
2、这个函数在遇到‘\0’的时候并不会停下来;
3、如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。(在VS的平台上memcpy进行了优化与memmove一样,但是不保证所有平台都进行优化)
讲解:
(1)函数的返回类型和参数:
返回类型:void* —— 指向目标空间的起始地址
参数:①void* dest —— 不知道是指向什么类型地址
②const char* src —— 不知道是指向什么类型地址,且源指向的内容不变
③size_t num —— 拷贝的字节数
(2)如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。(在VS的平台上memcpy进行了优化与memmove一样,但是不保证所有平台都进行优化)
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
- //将arr1中的1,2,3,4,5拷贝到arr1+2中
- memcpy(arr1 + 2, arr1 , 20);
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 10; i++)
- {
- printf("%d ", arr1[i]);
- }
- return 0;
- }
图示:

(3)模拟实现memcpy
- #include
- #include
-
- void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
- {
- //断言指针的有效性
- assert(dest && src);
- //存储目标空间的起始地址
- void* ret = dest;
- //从src指向的位置拷贝num个字节的数据到dest
- //void* 不能直接使用,必须转化为确定的类型才能使用
- while (num)
- {
- *(char*)dest = *(char*)src;
- dest = (char*)dest + 1;
- src = (char*)src + 1;
- --num;
- }
- return ret;
- }
-
- int main()
- {
- int arr1[10] = { 0 };
- int arr2[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
- //将arr2中的3,4,5,6,7拷贝到arr1中
- my_memcpy(arr1, arr2+2, 20);
- //打印arr1
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 10; i++)
- {
- printf("%d ", arr1[i]);
- }
- return 0;
- }
函数原型:void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);
1、和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标空间内存块是可以重叠的;
2、如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。
讲解:
(1)模拟memmove
分析:
memmove函数是实现源指向的内容拷贝到目标空间,源空间和目标空间可以重叠。
函数体实现:(如图)

代码演示:
- #include
- #include
-
- void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
- {
- //断言指针有效性
- assert(dest && src);
- //保存目标空间的起始地址
- void* ret = dest;
- //①如果目标空间起始地址 < 源内存起始地址
- if (dest < src)
- {
- //从前向后拷贝,前 ----- 后
- while (num--)
- {
- *(char*)dest = *(char*)src;
- dest = (char*)dest + 1;
- src = (char*)src + 1;
- }
- }
- //②如果目标空间起始地址 >= 源内存起始地址
- else
- {
- //从后向前拷贝,后 ----- 前
- while (num--)
- {
- *((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
- }
- }
-
- return ret;
- }
-
-
- int main()
- {
- int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
- //将arr1中的1,2,3,4,5拷贝到arr1+2中
- my_memmove(arr1 + 2, arr1 , 20);
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 10; i++)
- {
- printf("%d ", arr1[i]);
- }
- return 0;
- }
函数原型:int memcmp(const void* ptr1,const void* ptr2,size_t num);
①比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节、
②标准规定:
ptr1 > ptr2,返回正数
ptr1 = ptr2,返回零
ptr1 < ptr2,返回负数
代码演示:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- int arr1[] = { 1,2,3 };
- //VS——小端存储:低位存放低地址
- //0x:01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00
- int arr2[] = { 1,2,5 };
- //0x:01 00 00 00 02 00 00 00 05 00 00 00
- //比较整形数组,从arr1和arr2开始的9个字节
- int ret = memcmp(arr1, arr2, 9);
- printf("%d\n", ret);
- return 0;
- }
运行结果:

函数原型:void* memset(void* ptr,int value,size_t num);
1、以字节为单位来设置内存中的数据;
2、填充内存块,将某一块内存中的内容全部设置为指定的值, 通常为新申请内存做初始化工作。
讲解:
(1)函数返回类型和参数:
返回类型:void* ——返回ptr指向的地址
参数:①void* ptr —— 指向要填充内存块的指针(因为不知道类型,所以设为空指针)
②int value —— 要设置的值(为整形家族的值且要注意不要太大,因为是以字节为单位来填充内存的)
③size_t num —— 去设置填充的字节数(因为不知道是什么类型)
代码演示:
代码1:可以使用memset把整形数组初始化为1吗
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
- memset(arr, 1, 20);
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 5; i++)
- {
- printf("%d ", arr[i]);
- }
- printf("\n");
- return 0;
- }
运行结果:

我们发现结果和我们预期结果不同,因为memset函数是以字节为单位来设置内存中的数据的。
我们F10调试起来,观察arr内存
代码2:
- #include
- #include
-
- int main()
- {
- char arr[] = "hello world";
- //将arr中的world改为yyyyy
- memset(arr + 6, 'y', 5);
- printf("%s\n", arr);
- //将arr中的hello改为xxxxx
- memset(arr, 'x', 5);
- printf("%s\n", arr);
- return 0;
- }
运行结果:

字符串函数、内存函数就完结了,希望对大家有帮助。