C语言字符串处理函数库

C语言的字符串处理函数库包括复制函数、拼接函数、比较函数、搜索函数等，这些函数的声明都位于头文件

<string.h>

。使用这些函数时，需要使用

#include<string.h>

指令将头文件包含到文件中。

复制函数

复制函数的功能是将字符（节）从内存的一处（源）移动到另一处（目的），包括以下几个函数：

void *memcpy(void *s1, const void *s2, size_t n);
void *memmove(void *s1, const void *s2, size_t n);
char *strcpy(char *s1, const char *s2);
char *strncpy(char *s1, const char *s2, size_t n);

上述函数的第一个参数都为复制的目的，而第二个参数都为复制的源。

memcpy

函数从字节数组

s2

向

s1

复制

n

个字节。如果源和目的有重叠，那么使用

memcpy

会有问题。

memmove

函数可以在源和目的重合时正常处理，在其他方面与

memcpy

相同。

strcpy

将一个以空字符结尾的字符串

s2

复制给

s1

。

strncpy

跟

strcpy

一样，只不过它限制了复制的字符的个数，最多复制

n

个字符。如果

n

过小，那么

strncpy

就不能复制末尾的空字符，如果

n

比源字符串长度大，

strncpy

在遇到空字符后会不断向目的字符串追加空字符，直到达到

n

个。同时

strcpy

和

strncpy

在源和目的重叠时也会有问题的。

memcpy

、

memmove

和

strncpy

函数可用于包括字符在内的任何内存块，而

strcpy

函数只适合字符串，它会持续复制字符，直到遇到源字符中的空字符为止。

/**************************************
* string_copy_function.c             *
*                                    *
* C语言字符串处理函数库中的复制函数  *
**************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define PRINT(dest, i, n) for(i = 0; i < n; i++) printf("%c, ", dest[i]);

int main()
{
char source[] = {'h', 'o', 't', '\0', 't', 'e', 'a'};
char dest[7];

memcpy(dest, source, 3);
int i = 0;
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memcpy(dest, source, 4);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memcpy(dest, source, 7);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memset(dest, '\0', sizeof(dest));

memmove(dest, source, 3);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memmove(dest, source, 4);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memmove(dest, source, 7);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memset(dest, '\0', sizeof(dest));
strcpy(dest, source);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

memset(dest, '\0', sizeof(dest));
strncpy(dest, source, 3);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

strncpy(dest, source, 4);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

strncpy(dest, source, 7);
PRINT(dest,i,7);
printf("\n");

return 0;
}

拼接函数

拼接函数包括以下两个函数：

char *strcat(char *s1, const char *s2);
char *strncat(char *s1, const char *s2, size_t n);

strcat

函数将它的第二个参数

s2

追加到第一个参数

s1

的末尾。

s1

和

s2

必须都是以空字符结尾的字符串。

strcat

会用s2的第一个字符覆盖

s1

的空字符，并在拼接字符串的后边添加空字符。

strncat

与

strcat

功能相同，只是限制了从

s2

中取出拼接到

s1

的字符个数。

/**************************************
* string_cat_function.c              *
*                                    *
* C语言字符串处理函数库的拼接函数    *
**************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
char str[7] = "tea";
puts(str);

strcat(str, "bag");
puts(str);

char str1[7]= "tea";
strncat(str1, "bag", 2);
puts(str1);

char str2[7] = "tea";
strncat(str2, "bag", 3);
puts(str2);

char str3[7] = "tea";
strncat(str3, "bag", 4);
puts(str3);

return 0;
}

比较函数

比较函数包括以下几种：

int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
int strcoll(const char *s1, const char *s2);
size_t strxfrm(char *s1, const char *s2, size_t n);

memcmp

、

strcmp

和

strncmp

函数以指向字符（字节）数组的指针为参数，逐个比较两个字符（字节）数组的每个字符。根据比较结束时第一个字符（字节）数组中的字符（字节）是小于、等于或大于第二个字符（字节）数组中的字符（字节）而返回-1，0或1。三个函数的主要区别是在于何时结束比较，如果第一个不同的字符在

memcmp

和

strncmp

的范围

n

之内，则三者相同。否则，

strcmp

在遇到空字符停止比较，

memcmp

不关心空字符，在比较的字节数达到

n

个时停止比较，

strncmp

结合了上述两个函数的特点，在达到

n

个字符或遇到空字符时停止比较。

strcroll

和

strcmp

功能相似，只不过比较结果依赖于本地化设置（根据不同的地点比较结果不同）。然而

strcoll

函数的速度不是很快，当这是个问题或者希望在改变本地设置而不影响比较结果的话，可以使用

strxfrm

函数，

strxfrm

将第二个参数进行本地化转换，并将转换结果放在第一个参数，参数

n

限制了转换的字符个数。

/***************************************
* string_cmp_function.c               *
*                                     *
* C语言字符串处理函数库的比较函数     *
***************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
char s1[] = {'b', 'i', 'g', '\0', 'c', 'a', 'r'};
char s2[] = {'b', 'i', 'g', '\0', 'c', 'a', 't'};

if (memcmp(s1, s2, 3) == 0)
printf("memcmp(3): s1和s2的前%d个字符相同\n", 3);
else
printf("memcmp(3): s1和s2的前%d个字符不完全相同\n", 3);

if (memcmp(s1, s2, 4) == 0)
printf("memcmp(4): s1和s2的前%d个字符相同\n", 4);
else
printf("memcmp(4): s1和s2的前%d个字符不完全相同\n", 4);

if (memcmp(s1, s2, 7) == 0)
printf("memcmp(7): s1和s2的前%d个字符相同\n", 7);
else
printf("memcmp(7): s1和s2的前%d个字符不完全相同\n", 7);

if (strcmp(s1, s2) == 0)
printf("strcmp: s1和s2字符串相同\n");
else
printf("strcmp: s1和s2字符串不同\n");

if (strncmp(s1, s2, 3) == 0)
printf("strncmp(%d): s1和s2字符串相同\n", 3);
else
printf("strncmp(%d): s1和s2字符串不相同\n", 3);

if (strncmp(s1, s2, 4) == 0)
printf("strncmp(%d): s1和s2字符串相同\n", 4);
else
printf("strncmp(%d): s1和s2字符串不同\n", 4);

if (strncmp(s1, s2, 7) == 0)
printf("strncmp(%d): s1和s2字符串相同\n", 7);
else
printf("strncmp(%d): s1和s2字符串不同\n", 7);

if (strcoll(s1, s2) == 0)
printf("strcoll: s1和s2字符串相同\n");
else
printf("strcoll: s1和s2字符串不同\n");

char original[] = "HelloWorld";
printf("original: %s\n", original);
size_t len = strxfrm(NULL, original, 0);
char *transformed = malloc(len + 1);
strxfrm(transformed, original, len);
printf("transformed: %s\n", transformed);

return 0;
}

搜索函数

搜索函数包括以下几个：

void *memchr(const void *s, int c, size_t n);
char *strchr(const char *s, int c);
char *strrchr(const char *s, int c);
char *strpbrk(const char *s1, const char *s2);
size_t strcspn(const char *s1, const char *s2);
size_t strspn(const char *s1, const char *s2);
char *strstr(const char *s1, const char *s2);
char *strtok(char *s1, const char *s2);

strchr

函数在字符串

s

中搜索字符

c

，它会返回一个指向

s

中第一个字符

c

的指针，如果没找到，则返回空指针。当遇到空字符时停止搜索。

memchr

函数在搜索了

n

个字符后停止搜索，返回第一个字符

c

的指针，若未找到，则返回空指针。

strrchr

与

strchr

类似，只是从字符串

s

的空字符开始，反向搜索字符

c

。如果找到，则返回反向第一个字符

c

的地址，若未找到返回空指针。

strpbrk

函数从

s1

中寻找与

s2

中任意一个字符匹配的第一个字符，并返回指向它的指针。若找不到，则返回空。

strspn

函数从字符串

s1

中搜索字符集

s2

，并返回字符组中第一个不属于给定字符集中的字符的下标，而

strcspn

函数返回第一个属于给定字符集中的字符的下标。

strstr

函数在字符串

s1

中搜索字符串

s2

，返回找到的第一处匹配子串的指针，如果找不到，则返回空。

strtok

函数在

s1

中搜索，查找一个非空字符序列（称作记号），这个序列不包括

s2

中指定的字符。将找到的记号后面的那个字符替换为一个空字符标记该记号的末尾，然后返回一个指向该记号的首字符的指针。使用

strtok(NULL，s2)

就可以继续上一次的

strtok

函数调用，直到其返回一个空指针为止。

/**************************************
* string_search_function.c           *
*                                    *
* C语言字符串函数库的搜索函数        *
**************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stddef.h>

int main()
{
char *p = NULL;
char str[] = "Form follows functions";

p = strchr(str, 'f');
int index = -1;
if (p != NULL)
{
index = p - str;
printf("f字符第一次出现在第%u个字符\n", (unsigned int)(index));
}

p = strchr(p + 1, 'f');
if (p != NULL)
{
index = p - str;
printf("f字符第二次出现在第%u个字符\n", (unsigned int)(index));
}

p = memchr(str,'f', 5);
if (p == NULL)
printf("字符串的前5个字符没有字符'f'\n");

p = strrchr(str, 'f');
if (p != NULL)
{
index = p - str;
printf("f字符反向第一次出现在第%u个字符\n", (unsigned int)(index));
}

p = strpbrk(str, "mn");
if (p != NULL)
{
index = p - str;
printf("m或n第一次出现的位置为%u,字符为%c\n", (unsigned int)index, *p);
}

int index2 = strspn(str, "mn");
if (index >= 0)
printf("第一个既不是m也不是n的字符位置为%d\n", index2);
index2 = strcspn(str, "mn");
if (index2 >= 0)
printf("第一个m或n出现的字符位置为%d,为字符%c\n", index2, str[index2]);

char day[] = "April 28, 1998";
p = strtok(day, " ");
printf("month: %s,", p);
p = strtok(NULL,", ");
printf("day: %s,", p);
p = strtok(NULL, " ");
printf("year: %s\n", p);
return 0;
}

其他函数

memset

函数将一个字符的多个副本存储到指定的内存区域，其原型为：

void *memset(void *s, int c, size_t n);

strlen

返回字符串的长度，不包括字符串末尾的空字符，其原型为

size_t strlen(const char *s);

strerror

当输入存储在

errno

的错误码时，会返回一个指向描述这种错误的字符串的指针。其原型为

char *strerror(int errnum);

/**************************************
* string_other_function.c            *
*                                    *
* C语言字符串处理函数中的其他函数    *
*************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <errno.h>

int main()
{
int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int i = 0;
for (; i < 10; i++)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");

memset(a, 0, sizeof(a));
for (i = 0; i < 10; i++)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");

char temp[] = "hello world";
printf("temp字符数: %u\n",(unsigned)strlen(temp));
printf("temp: %s\n", temp);
memset(temp, '\0', sizeof(temp));
printf("temp: %s\n", temp);

sqrt(-1);
puts(strerror(errno));
return 0;
}

参考文献

K.N. King 著，吕秀峰 译. C语言程序设计-现代方法. 人民邮电出版社