超詳細的c語言字符串操作函數教程
我們知道,c/c++之所以使用起來靈活,很大原因歸因於它能夠它對能夠對內存的直接操作,所以本文我主要講述一下c中的字符串操作函數。
一,常量指針與指針常量
先來補充一個上篇文章 手把手教你深入理解c/c++中的指針 我在講述指針中的一個問題,有人說常量指針與指針常量這兩個概念總是混淆怎麼辦,例如:
int a = 100; const int * p = &a; //常量指針,指向的值不可更改,但指向的地址可以更改 int const * p = &a; //與上式等價 int * const p = &a; //指針常量,指向的地址不可以更改,但指向的值可更改
那麼究竟如何區分常量指針與指針常量呢,這裡邊有個技巧,上篇文章中我忘記給大傢說瞭:
從左往右看,跳過類型,看修飾哪個字符,如果是*, 說明指針指向的值不能改變,如果是指針變量,說明指針的指向不能改變,指針的值不能修改。這個原則你可以通俗理解成 “就近原則”。
那麼回頭來看第一行代碼,也就是指針常量:
const int * p = &a;
我們跳過變量類型 int ,那麼const修飾的是*,所以它指向的值不能修改
第二行代碼,常量指針:
int * const p = &a;
同樣,我們跳過int,發現const是直接修飾的p,所以它的指向不能改變。兩者有細微的差別,請大傢註意。
我們再回到本節的字符串問題上,在講述字符串拷貝函數前,我們再來回憶一下c語言中的字符串。
我們知道,c語言中的字符串有兩種定義的方法,分別是:
char str1[] = "hello world"; //棧區字符串 char* str2 = "hello world"; //數據常量區字符串
那麼這兩種在使用起來究竟有什麼區別呢?答案是第一行定以後,操作系統給它分配的是棧區內存,而第二行通過指針形式來定義字符串的話,它分配的內存區在數據的常量區,意味著它的值是不可更改的:
str1[0] = 'm'; //正確,字符數組可以修改 str2[0] = 'm'; //錯誤,常量區不可修改
所以,在常量區,如果我們兩個內容相同但變量不同的指針變量,其實它們指向的是同一塊內存:
char* str1 = "hello world"; char* str2 = "hello world"; printf("%p\n",str1); printf("%p\n",str2);
上面兩行代碼中,我們將str1與str2指向的內存地址分別打印出來,發現他們的值是一樣的,為什麼呢,這是因為常量區內存的值是隻讀的,我們即便聲明兩個不同的變量,隻要他們的值是相同的,那麼兩個變量指向的就是同一塊內存區域。
這裡值得註意的是,在c++中,字符串指針與c語言中稍有區別,c++中直接將字符串指針做瞭增強處理,因為c++中規定字符串指針必須用const修飾,例如在c++中這樣定義,編譯器會直接報錯:
char* str = "hello world"; //直接報錯 const char * str = "hello world"; //正確
而在實際開發過程中,我們使用字符串一般使用數組形式,不太建議使用指針字符串形式,也即:
char str[] = "hello world"; //建議使用 char* str = "hello world"; //不建議使用
所以,這方面細微的差別請大傢註意。
二,字符串長度問題
我們知道c語言中的字符串是以 ‘\0’ 為結尾的,也就是說你在聲明一個字符串的時候,系統會自動為你的結尾添加上一個以 ‘\0′ 為結尾的結束字符,而且,printf 在每打印一個字符就會檢查當前字符是否為 ‘\0’ ,直到遇到 ‘\0’ 立馬停止。這裡最容易混淆的的是字符串的長度,我們來看下面兩行代碼:
我們先來看下面兩行代碼:
char str1[] = "hello"; char* str2 = "hello"; printf("%d\n", sizeof(str1)); //輸出結果為 6 printf("%d\n", sizeof(str2)); //輸出結果為 4 或者 8
那麼為什麼在使用 sizeof 計算字符串長度,兩者計算出來的結果不一樣呢,而且第一行長度還不是我們想要的,不應該是 5 才對嗎?這是因為在聲明一個字符串的時候,系統會自動為你的結尾添加上一個以 ‘\0’ 為結尾的結束字符,內存模型如下:
所以,對於上面兩行代碼,實際上它們的長度都為 6 才對。那為什麼第二行輸出卻為 4 呢,這是因為第二行我們定義的是一個字符串指針,它指向一個常量區的字符串,而 sizeof 操作符操作這個指針的時候,實際上計算的是這個指針的字節長度,而一個指針在x86系統下占有長度為 4 字節,在x64環境下占有長度為 8 字節,所以,在實際上我們計算字符串長度的時候,一般會用 strlen() 這個函數,但是要註意,strlen 計算字符串也是以 ‘\0’ 為結束的,也就是說,strlen() 函數會不斷判斷當前字符是否為 ‘\0’,如果是的話,立馬結束,這個特點與printf函數一樣,兩者都是碰到 ‘\0’ 就立馬結束:
char str1[] = "abc"; char str2[] = {'a', '\0', 'c'}; char str3[] = {'a', 'b', 'c', '\0'}; char* str4 = "abc"; printf("%d\n", strlen(str1)); //輸出結果為 3 printf("%d\n", strlen(str2)); //輸出結果為 1 printf("%d\n", strlen(str3)); //輸出結果為 3 printf("%d\n", strlen(str4)); //輸出結果為 3
上面就是c語言中的字符串長度函數,在使用過程中千萬要註意。
三,c語言中的字符串拷貝函數
1) strcpy()
#include <string.h> char *strcpy(char *dest, const char *src); //功能:把src所指向的字符串復制到dest所指向的空間中,'\0'也會拷貝過去 參數: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地 返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失敗:NULL
示意代碼如下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <string.h> char str[10] = { 0 }; char str1[] = "hello"; char* mystr = strcpy(str, str1); 將strcpy返回的指針保存到mystr裡面 printf(mystr);
內存模型如下:
由於是逐個拷貝,意味著哪怕在字符串的中間遇到瞭 ‘\0’ 字符,也會結束拷貝。
這裡邊要註意兩個問題:第一,必須保證 dest 所指向的內存空間足夠大,否則可能會造成緩沖溢出的錯誤;第二,由於本身strcpy函數是一個非安全函數,所以編譯器會彈出警告,要想忽略,請在程序最開頭添加宏定義代碼:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
2), strncpy()
#include <string.h> char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n); 功能: 把src指向字符串的前n個字符復制到dest所指向的空間中, 是否拷貝結束符看指定的長度是否包含'\0'。 參數: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址 n:指定需要拷貝字符串個數 返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失敗:NULL
這個函數與strcpy類似,這裡不再累贅。
3), strcat()
#include <string.h> char *strcat(char *dest, const char *src); 功能:將src字符串連接到dest的尾部,‘\0'也會追加過去 參數: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址 返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失敗:NULL
這是一個字符串追加函數,將 src 指向的字符串追加到 dest 指向的字符串後面,同樣,結束符 ‘\0’ 也會追加過去:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <string.h> char str[] = "123"; char str1[] = "hello"; char* mystr = strcat(str, str1); printf("%s\n%p", mystr, mystr); //輸出結果為:123hello
但是同樣註意的是,目標字符串 dest 要有足夠大的緩沖區來接收,否則會報錯,內存模型如下:
4), strncat()
#include <string.h> char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n); 功能:將src字符串前n個字符連接到dest的尾部,‘\0'也會追加過去 參數: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址 n:指定需要追加字符串個數 返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失敗:NULL
這個函數與strcat類似,隻不過指定瞭追加的數量。
5), strcmp()
#include <string.h> char *strcat(char *dest, const char *src); 功能:將src字符串連接到dest的尾部,‘\0'也會追加過去 參數: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址 返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失敗:NULL
作用是對兩個字符串的ASCII碼進行比較,輸出不同結果,經常用於判斷兩個字符串是否相等,示例代碼如下:
char *str1 = "hello world"; char *str2 = "hello mike"; if (strcmp(str1, str2) == 0) { printf("str1==str2\n"); } else if (strcmp(str1, str2) > 0) { printf("str1>str2\n"); } else { printf("str1<str2\n"); }
6), strncmp()
#include <string.h> int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n); 功能:比較 s1 和 s2 前n個字符的大小,比較的是字符ASCII碼大小。 參數: s1:字符串1首地址 s2:字符串2首地址 n:指定比較字符串的數量 返回值: 相等:0 大於:> 0 小於: < 0
這個函數作用也是與strcmp類似,不再累贅。
7), sprintf()
#include <stdio.h> int sprintf(char *str, const char *format, ...); 功能:根據參數format字符串來轉換並格式化數據, 然後將結果輸出到str指定的空間中, 直到出現字符串結束符 '\0' 為止。 參數: str:字符串首地址 format:字符串格式,用法和printf()一樣 返回值: 成功:實際格式化的字符個數 失敗: - 1
示例代碼如下:
char dst[100] = { 0 }; int a = 10; char src[] = "hello"; int len = sprintf(dst, "a=%d, src=%s", a, src); printf("dst: %s\n", dst); 輸出 a=10,src=hello printf("len = %d\n", len); 輸出14
下面再介紹幾個字符串操作函數,但這幾個使用頻率比較小:
8) sscanf()
#include <stdio.h> int sscanf(const char *str, const char *format, ...); 功能:從str指定的字符串讀取數據, 並根據參數format字符串來轉換並格式化數據。 參數: str:指定的字符串首地址 format:字符串格式,用法和scanf()一樣 返回值: 成功:參數數目,成功轉換的值的個數 失敗: - 1
示例代碼:
char src[] = "a=10, b=20"; int a; int b; sscanf(src, "a=%d, b=%d", &a, &b); printf("a:%d, b:%d\n", a, b); 輸出:a:20,b:20
sscanf與scanf類似,都是用於輸入的,隻是後者以屏幕(stdin)為輸入源,前者以固定字符串為輸入源。
9) strchr()
#include <string.h> char *strchr(const char *s, char c); 功能:在字符串s中查找字母c出現的位置 參數: s:字符串首地址 c:匹配字母(字符) 返回值: 成功:返回第一次出現的c地址(註意是地址,不是字符數組索引) 失敗:NULL
示例代碼:
char src[] = "ddda123abcd"; char *p = strchr(src, 'a'); printf("p = %s\n", p); 輸出:p=a123abcd
10), strstr()
#include <string.h> char *strstr(const char *haystack, const char *needle); 功能:在字符串haystack中查找字符串needle出現的位置 參數: haystack:源字符串首地址 needle:匹配字符串首地址 返回值: 成功:返回第一次出現的needle地址 失敗:NULL
這個函數與上一個 strchr 功能類似,隻不過查找的內容是字符串,而非字單個字符。
11) strtok()
#include <string.h> char *strtok(char *str, const char *delim); 功能:將字符串分割成一個個片段, 當strtok()在參數str的字符串中發現參數delim中包含的分割字符時, 則會將該字符改為\0 字符,當連續出現多個時隻替換第一個為\0, 該函數會破壞原有字符串。 參數: str:指向欲分割的字符串 delim:為分割字符串中包含的所有字符 返回值: 成功:分割後字符串首地址 失敗:NULL
示例代碼:
char a[100] = "www.baidu.com"; char *p = strtok(a, "."); while (p != NULL) { printf("%s\n", p); p = strtok(NULL, "."); } 輸出:www baidu com
總結
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