C语言中的字符串实操函数

我们知道，c/c++之所以使用起来灵活，很大原因归因于它能够它对能够对内存的直接操作，所以本文我主要讲述一下c中的字符串操作函数。

 

一、常量指针与指针常量

先来补充一个上篇文章 手把手教你深入理解c/c++中的指针 我在讲述指针中的一个问题，有人说常量指针与指针常量这两个概念总是混淆怎么办，例如：

 

int a = 100; 

const int * p = &a;  //常量指针，指向的值不可更改，但指向的地址可以更改 

int const * p = &a;  //与上式等价 

int * const p = &a;  //指针常量，指向的地址不可以更改，但指向的值可更改 

那么究竟如何区分常量指针与指针常量呢，这里边有个技巧，上篇文章中我忘记给大家说了：

 

从左往右看，跳过类型，看修饰哪个字符，如果是*， 说明指针指向的值不能改变，如果是指针变量，说明指针的指向不能改变，指针的值不能修改。这个原则你可以通俗理解成 “就近原则”。

 

那么回头来看第一行代码，也就是指针常量：

 

const int * p = &a; 

我们跳过变量类型 int ，那么const修饰的是*，所以它指向的值不能修改

 

第二行代码，常量指针：

 

int * const p = &a; 

同样，我们跳过int，发现const是直接修饰的p，所以它的指向不能改变。两者有细微的差别，请大家注意。

 

我们再回到本节的字符串问题上，在讲述字符串拷贝函数前，我们再来回忆一下c语言中的字符串。

 

我们知道，c语言中的字符串有两种定义的方法，分别是：

 

char str1[] = "hello world";  //栈区字符串 

char* str2 = "hello world";  //数据常量区字符串 

那么这两种在使用起来究竟有什么区别呢?答案是第一行定以后，操作系统给它分配的是栈区内存，而第二行通过指针形式来定义字符串的话，它分配的内存区在数据的常量区，意味着它的值是不可更改的：

 

str1[0] = 'm';  //正确，字符数组可以修改 

str2[0] = 'm';  //错误，常量区不可修改 

所以，在常量区，如果我们两个内容相同但变量不同的指针变量，其实它们指向的是同一块内存：

 

char* str1 = "hello world";   

char* str2 = "hello world";   

printf("%p\n",str1); 

printf("%p\n",str2); 

上面两行代码中，我们将str1与str2指向的内存地址分别打印出来，发现他们的值是一样的，为什么呢，这是因为常量区内存的值是只读的，我们即便声明两个不同的变量，只要他们的值是相同的，那么两个变量指向的就是同一块内存区域。

 

这里值得注意的是，在c++中，字符串指针与c语言中稍有区别，c++中直接将字符串指针做了增强处理，因为c++中规定字符串指针必须用const修饰，例如在c++中这样定义，编译器会直接报错：

 

char* str = "hello world";  //直接报错 

const char * str = "hello world";  //正确 

而在实际开发过程中，我们使用字符串一般使用数组形式，不太建议使用指针字符串形式，也即：

 

char str[] = "hello world";  //建议使用 

char* str = "hello world";  //不建议使用 

所以，这方面细微的差别请大家注意。

 

二、字符串长度问题

我们知道c语言中的字符串是以 '\0' 为结尾的，也就是说你在声明一个字符串的时候，系统会自动为你的结尾添加上一个以 '\0' 为结尾的结束字符，而且，printf 在每打印一个字符就会检查当前字符是否为 ‘\0’ ,直到遇到 '\0' 立马停止。这里最容易混淆的的是字符串的长度，我们来看下面两行代码：

 

我们先来看下面两行代码：

 

char str1[] = "hello"; 

char* str2 = "hello"; 

printf("%d\n", sizeof(str1));  //输出结果为 6 

printf("%d\n", sizeof(str2));  //输出结果为 4 或者 8 

那么为什么在使用 sizeof 计算字符串长度，两者计算出来的结果不一样呢，而且第一行长度还不是我们想要的，不应该是 5 才对吗?这是因为在声明一个字符串的时候，系统会自动为你的结尾添加上一个以 '\0' 为结尾的结束字符，内存模型如下：

 

 

 

所以，对于上面两行代码，实际上它们的长度都为 6 才对。那为什么第二行输出却为 4 呢，这是因为第二行我们定义的是一个字符串指针，它指向一个常量区的字符串，而 sizeof 操作符操作这个指针的时候，实际上计算的是这个指针的字节长度，而一个指针在x86系统下占有长度为 4 字节，在x64环境下占有长度为 8 字节，所以，在实际上我们计算字符串长度的时候，一般会用 strlen() 这个函数，但是要注意，strlen 计算字符串也是以 '\0' 为结束的，也就是说，strlen() 函数会不断判断当前字符是否为 '\0'，如果是的话，立马结束，这个特点与printf函数一样，两者都是碰到 '\0' 就立马结束：

 

char str1[] = "abc"; 

char str2[] =  {'a', '\0', 'c'}; 

char str3[] =  {'a', 'b', 'c', '\0'}; 

char* str4 = "abc"; 

printf("%d\n", strlen(str1));  //输出结果为 3 

printf("%d\n", strlen(str2));  //输出结果为 1 

printf("%d\n", strlen(str3));  //输出结果为 3 

printf("%d\n", strlen(str4));  //输出结果为 3 

上面就是c语言中的字符串长度函数，在使用过程中千万要注意。

 

三、C语言中的字符串拷贝函数

1) strcpy()

#include <string.h> 

char *strcpy(char *dest, const char *src); 

//功能：把src所指向的字符串复制到dest所指向的空间中，'\0'也会拷贝过去 

参数： 

  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 

  失败：NULL 

示意代码如下：

 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 

  #include <string.h> 

  char str[10] = { 0 }; 

  char str1[] = "hello"; 

  char* mystr = strcpy(str, str1);  将strcpy返回的指针保存到mystr里面 

  printf(mystr); 

内存模型如下：

 

 

 

由于是逐个拷贝，意味着哪怕在字符串的中间遇到了 '\0' 字符，也会结束拷贝。

 

这里边要注意两个问题：第一，必须保证 dest 所指向的内存空间足够大，否则可能会造成缓冲溢出的错误;第二，由于本身strcpy函数是一个非安全函数，所以编译器会弹出警告，要想忽略，请在程序最开头添加宏定义代码：

 

#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个字符复制到dest所指向的空间中， 

  是否拷贝结束符看指定的长度是否包含'\0'。 

参数： 

  dest：目的字符串首地址 

  src：源字符首地址 

  n：指定需要拷贝字符串个数 

返回值： 

  成功：返回dest字符串的首地址 

  失败：NULL 

这个函数与strcpy类似，这里不再累赘。

 

3)strcat()

 

#include <string.h> 

char *strcat(char *dest, const char *src); 

功能：将src字符串连接到dest的尾部，‘\0’也会追加过去 

参数： 

  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 

  失败：NULL 

这是一个字符串追加函数，将 src 指向的字符串追加到 dest 指向的字符串后面，同样，结束符 '\0' 也会追加过去：

 

#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);   

  //输出结果为：123hello 

但是同样注意的是，目标字符串 dest 要有足够大的缓冲区来接收，否则会报错，内存模型如下：

 

 

 

4)strncat()

 

#include <string.h> 

char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n); 

功能：将src字符串前n个字符连接到dest的尾部，‘\0’也会追加过去 

参数： 

  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个数 

返回值： 

  成功：返回dest字符串的首地址 

  失败：NULL 

这个函数与strcat类似，只不过指定了追加的数量。

 

5)strcmp()

 

#include <string.h> 

char *strcat(char *dest, const char *src); 

功能：将src字符串连接到dest的尾部，‘\0’也会追加过去 

参数： 

  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 

  失败：NULL 

作用是对两个字符串的ASCII码进行比较，输出不同结果，经常用于判断两个字符串是否相等，示例代码如下：

 

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：比较 s1 和 s2 前n个字符的大小，比较的是字符ASCII码大小。 

参数： 

  s1：字符串1首地址 

  s2：字符串2首地址 

  n：指定比较字符串的数量 

返回值： 

  相等：0 

  大于：> 0 

  小于： < 0 

这个函数作用也是与strcmp类似，不再累赘。