[C语言]字符串函数的分析以及模拟实现

我们先来总结一下字符串函数有哪些？

我们把字符串函数分为两大类，一种是不安全的，一种是优化版本

strlen

strcat，strcmp，strcpy,strstr

strncat，strncmp，strncpy

我们为什么会有strncat，strncmp，strncpy

这些函数呢，原因是因为strcat，strcmp，strcpy这些函数的第一个参数的数组大小不能保证有足够大的空间容纳，如果第一个参数数组并没有开辟足够大的内存空间，那么就会导致多余的字符溢出到相邻的存储单位，这样后果是很严重的，所以我们进行了优化，在每个函数上添加了一个参数n，来进行限制

下面我们来分析一下这些函数：

strlen求字符串长度

函数原型：

size_t strlen ( const char * str );

代码模拟实现：

int my_strlen(const char * str)
{
int count = 0;
while (*str++ != '\0')
{
count++;
}
printf("%d", count);
}

strcat连接字符串

函数原型：

char * strcat ( char * destination, const char * source )

连接字符串：将参数二链接到参数一的结尾，从而使字符串成为一个新的字符串

返回值是第一个参数的值

该函数存在不安全性，他并不检查第一个数组是否能够容纳第二个数组，如果没有为第一个数组开辟足够大的空间，就会导致多余的字符溢出到相邻存储单元，就会出现问题。

代码模拟实现：

char* my_strcat(char *dest, char *src)
{
assert(dest);
assert(src);
char *strdest = dest;
while (*dest)
{
dest++;
}
while (*src!='\0')
{
*dest++ = *src++;
}
*dest = '\0';
return strdest;
}

int main()
{
char a[] = "hello,";
char b[] = "world!";

char *c = my_strcat(a, b);
printf("%s", c);
system("pause");
return 0;
}

strncat连接字符串

函数原型：

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );

比strcat多了一个参数，指明最多允许添加的字符数目

如：strncat（str1,str2,5）：该函数表示将str2追加到str1后面，直到加到第五个字符或遇到\0为止

模拟实现：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
char *my_strncat(char *dest, const char *src, size_t count)
{
assert(dest);
assert(src);
char *ret = dest;
while (*dest)
{
dest++;
}
while (count-- > 1)
{
*dest++ = *src++;
}
*dest = '\0';
return ret;
}
int main()
{
char a[80] = "hello,";
char b[] = "world!";
printf("Before: %s\n", a);

my_strncat(a, b, 3);
printf("After: %s\n", a);
system("pause");
return 0;
}

strcmp比较字符串

函数原型：

int strcmp ( const char * s1, const char * s2 );

返回值：

当s1 < s2时，返回负数。

当s1 = s2时，返回0.

当s1 > s2时，返回正数

用该函数比较字符串时，一直比较到找到不同的相应字符，搜索可能要进行到字符串结尾处

strncmp比较字符串

函数原型：

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

代码模拟实现：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
int my_strncmp(const char *str1, const char *str2, int count)
{
assert(str1 && str2);
while (count && (*str1 == *str2))
{
if (*str1 == '\0' || *str2 == '\0')
{
return 0;
}
str1++;
str2++;
count--;
}
return *str1 - *str2;
}

int main()
{
char a[] = "abc";
char b[] = "abcd";
int len=strlen(a);
int c = my_strncmp(a, b,len);
printf("%d", c);
system("pause");
return 0;
}

strcpy复制字符串

函数原型：

char * strcpy ( char * destination, const char * source );

将source字符串赋值到destination中。

模拟实现

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

char * my_strcpy(char * dst, const char * src)
{
assert(dst&&src);

char *ret = dst;
while (*src != '\0')
{
*dst++ = *src++;
}
*dst = '\0';
return ret;

}

int main()
{
char a[] = "hello";
char b[] = "hi";
char *c = my_strcpy(a, b);
printf("%s", c);
system("pause");
return 0;
}

strncpy复制字符串

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num )

模拟实现：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
char * my_strncpy(char * dst, const char * src,size_t num)
{
assert(dst&&src);

char *ret = dst;
while (num && *src != '\0')
{
*dst++ = *src++;
num--;
}
*dst = '\0';
return ret;

}

int main()
{
char a[] = "hello";
char b[] = "1234";
char *c = my_strncpy(a, b,2);
printf("%s", c);
system("pause");
return 0;
}

strstr查找字符串

函数原型：

char * strstr (char * str1, const char * str2 );

在字符串str1中查找tr2子串.

返回值：

1. 返回子串str2在str1中首次出现位置的指针.

2. 如果没有找到子串str2, 则返回NULL.

3. 如果子串str2为空串, 函数返回str1值.

代码模拟实现：

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

char * my_strstr(char * dest, const char * src)
{
char  *str1 = dest;
char const *str2 = src;
char  *start = NULL;
assert(dest);
assert(src);

if (*str2 == '\0')   //查找的字符串为0时返回被查找的字符串
return dest;

while (*str1)        //要查找的字符串存在时
{
start = str1;
while (*str1&&*str2 && (*str1 == *str2))
{
str1++;
str2++;
}
if (*str2 == '\0')
{
return start;
}
str2 = src;
str1 = start + 1;
}
return NULL;      //不存在返回NULL
}

int main()
{
char a[] = "hello";
char b[] = "ll";
char *c = my_strstr(a, b);
printf("%s", c);
system("pause");
return 0;
}

strchr查找某字符在字符串中首次出现的位置

函数原型：

char * strchr (       char * str, int character );

参数解释：

str表示要查找的字符串

character表示要查找的字符

返回值：

如果找到指定的字符则返回该字符所在地址，否则返回 NULL。

总结，在这里我们需要特别注意的是，在模拟实现的时候一定要记得字符串结束加‘\0’，还有以上的函数只能用于字符串，不能用于别的类型