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掌握字符与字符串：C语言中的神奇函数解析(二）

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所属专栏：C语言学习
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1. strncmp()函数

1.1 用法

声明：int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n)

str1 – 要进行比较的第一个字符串。

str2 – 要进行比较的第二个字符串。

n – 要比较的最大字符数。

作用：把 str1 和 str2 进行比较，最多比较前 n 个字符

返回值:

如果返回值 < 0，则表示 str1 小于 str2。

如果返回值 > 0，则表示 str1 大于 str2。

如果返回值 = 0，则表示 str1 等于 str2。

1.2 实例

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[20] = "abcddd";
	int ret1 = strncmp(arr1, arr2, 3);//比较前三个字符
	int ret2 = strncmp(arr1, arr2, 8);//即使给出的num太大，遇见'\0'也会停止
	int ret3 = strncmp(arr1, arr2, 6);//比较全部字符
	printf("%d %d %d\n", ret1, ret2,ret3);
	return 0;
}

输出结果：0 1 1

1.3 实现strncmp()

思路：总体思路与strcmp()的设计思路一样，只需加入限制比较字符个数的条件即可~

代码实现：

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t n)
{
	assert(str1 && str2);
	while (n-- && *str1 == *str2)//任意一个条件不满足就跳出循环
	{
		if (*str1 =='\0')
		{
			return 0;
		}
		str1++;
		str2++;
	}
	return *str1 - *str2;
}

2. strncpy()函数

2.1 用法

声明：char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n)

dest – 指向用于存储复制内容的目标数组。

src – 要复制的字符串。

n – 要从源中复制的字符数。

作用：把 src 所指向的字符串复制到 dest，最多复制 n 个字符。当 src 的长度小于 n 时，dest 的剩余部分将用‘\0’填充。

2.2 实例

当src>=n时：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char src[40] = { 0 };
	char dest[12] = { 0 };
	strcpy(src, "This is runoob.com");
	strncpy(dest, src, 10);
	printf("最终的目标字符串：%s\n", dest);
	return 0;
}

输出结果：最终的目标字符串：This is ru

当src<n时

include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char src[40] = { 0 };
	char dest[12] ="this is";
	strcpy(src, "This");
	strncpy(dest, src, 10);
	printf("最终的目标字符串：%s\n", dest);
	return 0;
}

输出结果：最终的目标字符串：This

2.3 实现strncpy()函数

思路：总体实现思路和strcpy()差不多，但是要分src<n时，src>=n两种情况讨论

char* my_strncpy(char* dest, const char* src, int n)
{
	assert(dest && src);
	char* ret = dest;    //将dest首地址储存在ret中,方便返回
	while (*src && n)
	{
		*dest = *src;
		dest++;
		src++;
		n--;
	}
	if (n != 0)//n>src
	{
		while (n)
		{
			*dest = '\0';
			dest++;
			n--;
		}
	}
	
	return ret;  //返回数组的首地址
}

3. strncat()函数

3.1 用法

声明：char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n)

dest – 指向目标数组，该数组包含了一个 C 字符串，且足够容纳追加后的字符串，包括额外的空字符。

src – 要追加的字符串。

n – 要追加的最大字符数。

用法：把 src 所指向的字符串追加到 dest 所指向的字符串的结尾，直到 n 字符长度为止。

如果n<src的长度，将source指向字符串的前n个字符追加到dest指向的字符串末尾，再追加⼀个 \0 字符。

如果n>=src,只会将字符串中到\0 的内容追加到dest指向的字符串末尾

返回值：该函数返回一个指向最终的目标字符串 dest 的指针。

3.2 实例

当n<src时：

#include<string.h>
int main()
{
	char str1[20];
	char str2[20];
	strcpy(str1, "hello ");
	strcpy(str2, "helloworld");
	strncat(str1, str2, 6);
	printf("%s\n", str1);
	return 0;
}

输出结果：hello hellow

当n>=src时：

#include<string.h>
int main()
{
	char str1[20];
	char str2[20];
	strcpy(str1, "hello ");
	strcpy(str2, "helloworld");
	strncat(str1, str2, 15);
	printf("%s\n", str1);
	return 0;
}

输出结果：hello helloworld

因为strncat()函数会自动在末尾补充’\0‘的优势，所以可以用于“自己对自己添加”

int main()
{
	char arr[10] = "abc";
	strncat(arr, arr, 3);
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

3.3 实现strncat()函数

思路：也和strcat()实现方法大致相同，但是要注意如果n<src时，要在末尾自动补充’\0’哦

代码实现：

#include<assert.h>
char* my_strncat(char* dest, const char* src, int n)
{
	char* ret = dest;  //将dest首地址储存在ret中
	assert(dest&&src);  //保证dest、src非空
	while (*dest != '\0')//找到dest结尾的‘\0’
	{
		dest++;
	}
	while (n && (*dest++ = *src++))//把src里的字符一个个放入dest后
	{
		n--;   //循环跳出条件
	}
	if(n==0)
	{
		*dest = '\0'; //如果n<src
	}
	return ret; //返回dest字符串起始地址
}

4. strtok()函数

4.1 用法

声明：char *strtok(char *str, const char *delim)

str – 要被分解成一组小字符串的字符串。第一次调用 strtok() 时，这个参数应该是你想要分割的字符串。随后的调用应该将此参数设置为NULL，以便继续从上次的位置分割。

delim – 包含分隔符的 C 字符串。

作用：strtok() 用于将字符串分割成一系列的子串

返回值：该函数返回被分解的第一个子字符串，如果没有可检索的字符串，则返回一个空指针。

4.2 实例

#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main() 
{
    char str[80] = "This is - betty -@class";
    const char s[] = "-@";
	char* p = strtok(str, s);//第一次传参
	while (*p != NULL)
	{
		printf("%s\n", p);
		p = strtok(NULL, s);//非第一次传参
	}
    return 0;
}

输出结果：

This is
betty
class

简单来说：“strtok()就是把从目标字符串中，以分隔符为标志，将其分成若干个子串，并且需要多次调用”

4.3 实现strtok()函数

思路分析：

第一步：

先判断是否为第一次传入

第二步：

分割起始的分割符，我们先假设需要在“@+abc”中切割“@+”

首先判定p1中首元素是否需要切割（在p2中排查直到遇见‘\0’）。
如果匹配成功，让pp+1指向下一个元素，让p3重新指向p2的首元素，继续排查下一个元素。
如果排查失败，p2或pp指向‘\0’，如果p2指向’\0’，说明起始位置的分割符排查成功，如果pp指向‘\0’，说明没有再分割的字符串，返回NULL。

assert(p2);//防止p2为空指针
static char* pp= NULL;//static修饰，延长其生命周期
//让其第二次调用时后能指向下一个字符串
char* ret = NULL;//作为返回值
char* p3 = (char*)p2;//记录p2的初始位置
if (p1 != NULL)
{
	pp = p1;//第一次传入
}
while (*pp && *p2)//排除起始的分割符
{
	if (*p2 == *pp)
	{
		pp++;
		p2 = p3;//成功找到再重新匹配
	}
	else
	{
		p2++;//匹配下一个字符
	}
}

第三步：

分割后续字符串，我们假设在“ab@cd”中分割“@”。

ret = pp;//记录初始位置，方便返回
p2 = p3;//让p2指向初始位置
while (*pp && (*pp!= *p2++))//开始匹配
{
	if (*p2=='\0')
	{
		pp++;//判断下一个字符
		p2 = p3;//让p2重新开始匹配
	}
}
if (*pp)//判断是不是'\0'
{
	*pp++ = '\0';//分割字符串，并指向下一个字符
}
return ret;

第四步：

当非第一步传入时，*pp==‘\0’时，说明分割结束，返回NULL.

if (p1 == NULL && pp=='\0')//查找完毕
{
	return NULL;//最后返回空指针
}

完整代码：

#include <assert.h>
#include <stdio.h>
char* my_strtok(char* p1, const char* p2)
{
	assert(p2);//防止p2为空指针
	static char* pp= NULL;//static修饰，延长其生命周期
	//让其第二次调用时后能指向下一个字符串
	char* ret = NULL;//作为返回值
	char* p3 = (char*)p2;//记录p2的初始位置
	if (p1 == NULL && *pp=='\0')//查找完毕
	{
		return NULL;//最后返回空指针
	}
	if (p1 != NULL)
	{
		pp = p1;//第一次传入
	}
	while (*pp && *p2)//排除起始的分割符
	{
		if (*p2 == *pp)
		{
			pp++;
			p2 = p3;//成功找到再重新匹配
		}
		else
		{
			p2++;//匹配下一个字符
		}
	}
	if (*pp = '\0')
	{
		return NULL;//第一次排查指向'\0'
	}
	ret = pp;//记录初始位置，方便返回
	p2 = p3;//让p2指向初始位置
	while (*pp && (*pp!= *p2++))//开始匹配
	{
		if (*p2=='\0')
		{
			pp++;//判断下一个字符
			p2 = p3;//让p2重新开始匹配
		}
	}
	if (*pp)//判断是不是'\0'
	{
		*pp++ = '\0';//分割字符串，并指向下一个字符
	}
	return ret;
}

5. strerror()函数

5.1 用法

声明：char *strerror(int errnum)

errnum – 错误号，通常是 errno。

作用：从内部数组中搜索错误号 errnum，并返回一个指向错误消息字符串的指针。strerror 生成的错误字符串取决于开发平台和编译器。

返回值：该函数返回一个指向错误字符串的指针，该错误字符串描述了错误 errnum。

5.2 实例

#include<string.h>
#include<errno.h>//错误码的头文件
int main()
{
	//每一个错误码对应一个错误信息
	printf("%s\n", strerror(0));
	printf("%s\n", strerror(1));
	printf("%s\n", strerror(2));
	printf("%s\n", strerror(3));
	return 0;
}

输出：

No error （没有错误）
Operation not permitted （操作不允许）
No such file or directory （没有这样的文件）
No such process （没有这样的进程）

strerror常常用于动态内存开辟和文件的操作

FILE* pfwrite = fopen("contact.txt", "wb");
if (pfwrite == NULL)
{
	printf("%s\n", strerror(errno));//如果打开失败，输出错误信息
	return 1;
}
pc->data = (peoinfo*)calloc(3 , sizeof(peoinfo));
if (pc->data == NULL)
{
	printf("inticontact:%s\n", strerror(errno));//如果开辟失败，输出错误信息
	return 1;
}

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