这篇文章给大家介绍一些C语言中处理字符串的 库函数 以及它们的使用和注意事项，一起来学习吧！！！
本篇文章介绍的函数需要包含的头文件都是#include <string.h>
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前言
C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身是没有字符串类型的，字符串通常放在 常量字符串 中或者 字符数组 中。
字符串常量 适用于那些对它不做修改的字符串函数.
1.求字符串长度——strlen
strlen是库函数，我们要知道库函数的参数和它的功能是C语言标准规定好的，那我们怎么看它的参数是什么呢？
之前的文章里给大家提到过一个查询库函数的网站（cplusplus.com）：
链接: link
那我们来看一下C语言标准规定strlen的参数和功能是怎么样的的：
1.1 使用及注意事项
相信这个函数大家以及比较熟悉了，但这里还是带大家一起来复习一下，并强调一些注意事项：
-
字符串以 ‘\0’ 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 ‘\0’ 前面出现的字符个数（不包含 ‘\0’ )。
举个例子：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
char arr2[] = { 'a','b','c','d','e','f','\0' };
printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr2));
return 0;
}
看下结果：
字符’\0’之前有6个字符，所以结果是6，相信大家都能明白。
-
参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
我们知道字符串的结束标志是’\0’，那如果一个字符串中没有’\0’，还能用strlen计算它的长度吗?
int main()
{
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
char arr2[] = { 'a','b','f'};
printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr2));
return 0;
}
大家思考一下结果会是什么？
19和31，为什么会是这个结果，是巧合吗？我们再运行一次：
又一个不同的结果，为啥呢？
因为如果我们不加’\0’，去求一个没有结束标志的字符串，它的结果将会是一个随机值，为什么呢？
因为函数strlen 求的是字符串中’\0’之前的字符个数，但是上面的两个字符串（C语言没有字符串类型，我们放到了字符数组中）中没有’\0’，所以strlen函数就会一直向后寻找，直至遇到’\0’，但数组后面的内存空间放的是什么我们是不知道的，所以我们不知道什么时候会遇到’\0’，因此结果是一个随机值。
-
注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
大家可能不是太明白，我们来先看一段代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
const char*str1 = "abcdef";
const char*str2 = "bbb";
if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)
{
printf("str2>str1\n");
}
else
{
printf("srt1>str2\n");
}
return 0; }
大家思考一下结果是啥？
str1的长度为6，str2的长度为3，所以
strlen(str2)-strlen(str1)的结果是-3，小于0，if判断为假，所以打印"srt1>str2"
如果你是这样想的那就错了！！！
我们来看一下结果是啥？
结果是str2>str1，与我们想的不一样，原因就在于函数strlen的返回值为size_t。
解释：
不知道大家有没有注意到，库函数strlen的返回类型是size_t。
那什么是size_t呢？我们来看一下：
怎么看，在vs2022中输入一个size_t，鼠标右键转到定义或直接按F12即可查看：
我们看到，size_t其实就是unsigend int （无符号整型），因为typedef unsigned int size_t的意思其实就是把类型unsigned int 重命名为 size_t。
由于strlen的返回类型是size_t，所以strlen(str2)-strlen(str1)的结果就也是size_t了。
那么3-6=-3，我们知道内存中存的是补码：
那如果11111111111111111111111111111101被当作一个无符号整型，转化为10进制将是一个非常大的正数，肯定大于0，所以结果才是str2>str1。
1.2 strlen的模拟实现
那我们现在已经知道了函数strlen的参数以及它的功能，我们是不是可以尝试去模拟实现一下strlen呢？
这里我们介绍三种方法去模拟实现strlen：
- 计数器方式
怎么实现呢？
把字符串的首字符地址传给函数，用指针接收，用该指针遍历字符串，如果指针指向的内容不是’\0’，计数器++，指针继续向后移动，直至遇到’\0’停止，返回计数器的值。
size_t my_strlen(const char* str)
{
int count = 0;
while (*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}
看一下能不能达到效果：
- 递归实现
怎么递归呢？
我们对传过来的首字符地址直接解引用，如果是’\0’，那就返回0。
如果不是’\0’，那说明至少有一个有效字符，让指针+1，返回1+my_strlen(str+1)，直至遇到’\0’，开始回归得出结果。
size_t my_strlen(const char* str)
{
if (*str == '\0')
return 0;
else
return 1 + my_strlen(str + 1);
}
也能得到正确结果：
- 指针-指针
在指针的学习中我们已经知道，指针-指针得到的是两个指针之间的元素个数，那我们让一个指针指向首字符，另一个指针指向’\0’，后者减前者，得到的元素个数不就是字符串长度吗？
size_t my_strlen(char* s)
{
char* p = s;
while (*p != '\0')
p++;
return p - s;
}
这样依然可行：
2.字符串拷贝——strcpy
先来认识一下它吧：
网站上都是英文的，不过我们可以翻译一下（当然有些地方可能翻译的不太准确）：
2.1 使用及注意事项
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束
我们知道字符串的结束标志是’\0’，也就是说，strcpy在拷贝源字符串时，遇到’\0’才会停止拷贝，而跟字符串的长度无关，只要不遇到’\0’，就一直往后继续拷贝，那如果我们的源字符串中没有’\0’，会出现什么后果呢？
int main()
{
char arr1[20] = { 0 };
char arr2[] = {'a','b','c'};
strcpy(arr1, arr2);
return 0;
}
将arr2中的字符串拷贝到arr1中，但是arr2中的字符串并没有’\0’，会出现什么样的结果呢？
我们调试可以发现，这样是会发生错误的，因为在字符’a’、‘b’、‘c’的后面并没有放’\0’，所以strcpy会一直向后拷贝，我们不知道什么时候才会遇到’\0’停止下来，而且arr1我们申请的空间也是有限的，也不能无限的向里面放东西，所以这样就有可能造成越界，而且在’a’、‘b’、'c’后面会拷贝什么内容我们也不知道，这是不可行的。
因此，源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
- 会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间
strcpy在拷贝的时候会将源字符串的’\0’也拷贝到目标空间
我们来验证一下：
int main()
{
char arr1[20] = "*****************";
char arr2[] = "abc";
strcpy(arr1, arr2);
printf("%s", arr1);
return 0;
}
- 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串
既然我们要把源字符串拷贝放到目标空间，那一定要确保目标空间足够大，能够放得下源字符串，如果目标空间大小不够，肯定也会出现问题的。
int main()
{
char arr1[] = "abc";
char arr2[] = "xxxxxx";
strcpy(arr1, arr2);
printf("%s", arr1);
return 0;
}
- 目标空间必须可变
什么意思呢，就是目标空间放的内容必须是可修改的，因为我们要把源字符串的内容拷贝放进目标空间中（相当于修改了目标空间的内容），如果目标空间不可变，那肯定是不行的。
比如：
int main()
{
char* p = "hello world";
char arr[] = "abc";
strcpy(p, arr);
return 0;
}
2.2 strcpy的模拟实现
接下来我们来模拟实现一下strcpy，直接上代码：
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
assert(dest && src);
char* ret = dest;
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret;
}
解释一下：
看一下效果：
3.字符串追加函数——strcat
一起来认识一下：
其实就是在一个字符串的后面追加上另外一个字符串。追加的字符串从目标字符串（即被追加的字符串）的结束标志’\0’处开始追加（会覆盖目标字符串的’\0’），追加至’\0’停止。
演示一下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
看看效果：
3.1使用及注意事项
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
因为追加的时候还是遇到’\0’停止，如果源字符串中没有’\0’，就会一直继续向后追加，而后面的空间是不属于我们的，里面放的是什么东西也是未知的，这样肯定会出现问题的。
-
目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
-
目标空间必须可修改
跟strcpy一样，要操作的目标空间必须是可变的，因为追加字符串相当于对目标空间做出了修改，所以目标空间必须是可变的，不能是字符串常量。
3.2 strcat的模拟实现
现在我们已经知道了strcat的参数和工作原理，那我们就来模拟实现一下它：
怎么搞呢？
我们知道strcat在追加字符串时是从目标字符串的结束标志’\0’处开始追加的（会覆盖掉目标字符串的’\0’），直至遇到’\0’追加结束，当然源字符串的’\0’也会追加上去。
那我们先用一个指针找到目标字符串的’\0’，然后的操作是不是就跟strcpy一样了啊，把源字符串的内容拷贝到目标字符串的’\0’之后不就行了嘛。
实现一下：
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
//1.找到目标字符串的'\0'
char* p = dest;
while (*p != '\0')
{
p++;
}
//2.将源字符串拷贝到目标空间的'\0'之后
while (*p++ = *src++)
{
;
}
return dest;
}
看看效果：
3.3思考
现在我们已经了解了这个函数了，那我们来思考一个问题，使用strcat可不可以实现 字符串自己给自己追加？
这样是不可行的！！！
为啥尼？
因为如果是字符串自己给自己追加，那么目标字符串和源字符串就是同一个字符串了，我们已经知道strcat在进行追加时是会将目标字符串的’\0’覆盖掉的，因为它是从’\0’处开始向后追加，那这样一来，源字符串中就没有’\0’，遇不到’\0’的话指针就会一直向后走，这样肯定会出现问题的。
所以这样的操作是不行的。
那有没有什么方法可以实现字符串自己给自己追加呢？
方法是有的，别着急，我们在后面给大家解答！
4.字符串比较函数——strcmp
先来认识一下：
4.1使用及注意事项
注意strcmp在比较字符串的时候不是比较两个字符串的长度，而是比较它们对应位置的字符，一个一个的比较，如果相等就比较下一个，不相等的时候，看两个字符谁大谁小（ASCII码值），返回对应的值。
下面我们来练习一下它的使用：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[] = "abx";
char arr2[] = "abcfg";
printf("%d", strcmp(arr, arr2));
return 0;
}
arr和arr1进行比较，前两个字符ab都相同，第三对字符arr的’x’大于arr1的’c’，所以arr大于arr1，返回1。
看看结果是不是：
4.2strcmp 的模拟实现
思路就很明白了，我们就一对一对的比较就行了。
如果两个字符串是一样的，那就一直往后比，直到遇到’\0’停止，返回0。
不一样的话，还是先一直往后比，比到不相同的那一对字符，判断它们的大小关系，返回对应值就行了。
我们来实现一下：
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
assert(s1 && s2);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
return 0;
s1++;
s2++;
}
if (*s1 > *s2)
return 1;
else
return -1;
}
看看效果：
当然这里我们实现的和strcmp一样，返回的是1，0，-1。
但其实不一定非得是1，-1，因为标准规定只要是大于0，小于0的数字就行了，所以我们还可以简化一下，直接返回*s1 - *s2，这样得到的是它们的ASCII码的差值，也符合要求。
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
assert(s1 && s2);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
return 0;
s1++;
s2++;
}
return *s1 - *s2;
}
5.小结
学到这里，我们来回顾一下刚才学的几个函数，strcpy、strcat、strcmp，我们会发现，这几个操作字符串的函数跟字符串的长度的是没有关系的，关键在于’\0’：
strcpy拷贝完’\0’就停止拷贝
strcat追加完’\0’就停止追加
strcmp比较完’\0’就停止比较
我们把它叫做长度不受限制的字符串操作函数。
那接下来，我们再来学习一组字符串操作函数，大家对比一下，和上面这几个有什么区别！
6. strncpy
6.1 与strcpy对比
我们发现这个函数的名字是不是和strcpy很像啊，就多了一个n而已，那它们两个有什么区别吗？
我们来对比一下：
我们来看一下：
那现在我们就明白了，参数num可以接收我们想要拷贝的字符的个数，那这样就使得我们可以控制我们想要拷贝的字符串的个数，是否拷贝结束就不再受’\0’的支配了。
6.2 使用及注意事项
我们来练习一下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "abcdef";
char arr2[] = "****";
printf("%s", strncpy(arr1, arr2, 3));
return 0;
}
对于strncpy来说，我们传的参数是几，它就严格的拷贝几个字符，而且不会带’\0’。
虽然我们可以自己觉得拷贝的字符个数，但是我们也不能随意指定，也要在合理的范围内。
举个例子：
int main()
{
char arr1[10] = "abcdef";
char arr2[] = "****";
printf("%s", strncpy(arr1, arr2, 6));
return 0;
}
arr2中带上’\0’也只有5个字符，而我们却拷贝了6个。
我们来调试观察一下：
这样写貌似没有报错，但是，我们最好还是不要这样做。
7. strncat
7.1与strcat对比
学过strncpy，相信大家就明白strncat是怎么回事了，它还是追加字符串的，只不过我们可以通过参数来控制要追加的字符个数。
7.2使用及注意事项
来练习一下strncat的使用：
int main()
{
char arr[20] = "abcdef";
char arr2[] = "*****";
printf("%s\n", strncat(arr, arr2, 4));
return 0;
}
那我们再来思考一个问题，strncat在追加完N个字符后，会不会在最后补上’\0’呢？
int main()
{
char arr[20] = "abcdef\0oooooo";
char arr2[] = "*****";
printf("%s\n", strncat(arr, arr2, 4));
return 0;
}
我们来看一下追加之后，最后一个’*‘后面是’o’还是’\0’，如果是’o’，表示追加完没有补’\0’，如果是’\0’，那就是strncat在追加完补上的。
所以strncat在追加完会补上一个’\0’，以确保追加之后还是以一个字符串（'\0’是字符串的结束标志）。
7.3上述3.3思考解答
上面在讲strcat的时候，我们遗留了一个问题，使用strcat无法实现字符串自己给自己追加，那我们刚才了解到strncat在追加之后会自动补上一个’\0’，那用strncat是不是可以实现字符串自己给自己追加呢？
答案是可以的！
我们来试一下：
int main()
{
char arr[20] = "abc";
printf("%s\n", strncat(arr, arr, 3));
return 0;
}
8. strncmp
8.1演示练习
那strncmp与strcmp相比当然还是多了一个参数size_t num。使得我们可以控制我们想要比较的字符个数。
它的比较规则以及返回值和strcmp还是一样的。
我们来练习练习：
int main()
{
int ret = strncmp("abcdef", "abcd", 3);
printf("%d", ret);
return 0;
}
只比较前3个字符，那他们都是"abc"，是一样的，所以应该返回0，我们看看结果是不是：
其它两种情况就不给大家一一演示了。
9.字符串查找函数——strstr
9.1使用及注意事项
接下来我们再来认识一个函数——strstr。它的作用是什么呢？
在一个字符串（str1）中查找另一个字符串（str2）是否存在，
如果存在，返回该字串的起始地址，如果出现多次，返回的是第一次出现的地址。
比如：在abcdefabcdefabcd中寻找fab，fab出现了两次，我们返回第一个fab的起始地址。
如果不存在，返回NULL。
我们来练习一下它的使用：
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
char arr2[] = "cde";
char* p = strstr(arr, arr2);
printf("%s", p);
return 0;
}
cde在arr中存在，那应该返回cde的起始地址，我们打印出来应该是cdef，验证一下：
9.2strstr的模拟实现
然后我们来尝试模拟实现一下strstr，先来看一下代码：
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1 && str2);
const char* s1 = str1;
const char* s2 = str2;
const char* p = str1;
while (*p)
{
s1 = p;
s2 = str2;
while ((*s1 != '\0') && (*s2 != '\0') && (*s1 == *s2))
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
return (char*)p;
p++;
}
return NULL;
}
下面来解释一下：
来看看效果：
可以实现！
10. strtok
10.1功能解释及使用说明
这个函数是干嘛的呢？解释一下：
首先来看strtok的第二个参数delimiters，delimiters是分隔符的意思，那这个参数是接收啥呢？
- 参数delimiters的类型是char *，它是用来接收字符串中所有分隔符所组成的字符集合的。
比如：有这样一个字符串
char arr[]=helloworld@strtok.hhh;，我们把"@."作为分隔符，可以将该字符串拆分为：
helloworld
strtok
hhh
那我们把这个分隔符的集合放到一个字符串中：
char* p="@.;
那我们就可以把p传给参数delimiters。
- 第一个参数
char* str;接收被分隔符分割的那个字符串helloworld@strtok.hhh
那把这些传给它，strtok能帮我们做什么呢？
当我们把arr和p传给strtok:
- strtok函数的第一个参数不为 NULL ，strtok函数找到str中的第一个标记（分隔符）时停止，保存它在字符串
中的位置，并将其用 \0 结尾，返回一个指向这个标记的指针（对这个字符串来说就是返回首字符h的地址)。
注：strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。
看代码：
int main()
{
char arr[] = "helloworld@strtok.hhh";
char* p = "@.";
char* ret = strtok(arr, p);
printf("%s", ret);
return 0;
}
那按照上面的规则，strtok会找到第一个分隔符’@‘，将其置为’\0’，返回h的地址。
那我们将它的返回值以字符串形式打印出来应该就是helloworld，虽然后面还有，但我们知道打印到’\0’就结束了嘛，我们看看是不是：
我们现在拿到了被分割符分开的第一个字串helloworld，如果我们还行拿到后面的strtok和hhh，我们应该怎么做呢？
当我们想从上次的第一个分隔符的位置继续向后分割字符串拿到
strtok时，我们需要再次调用strtok函数，但是这次第一个参数我们应该NULL，为什么呢？
4.strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将从上一次字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
也就是说，再次调用该函数时，只要我们第一个参数给它传空指针
NULL，strtok就会从上次保存的位置（即上次查到的分隔符的位置），继续向后寻找下一个分隔符，将其置为’\0’，然后返回起始地址。
那我们这样是不是就可以拿到第二个被分隔的字串strtok了。
char arr[] = "helloworld@strtok.hhh";
char* p = "@.";
char* ret = strtok(arr, p);
printf("%s\n", ret);
ret = strtok(NULL, p);
printf("%s\n", ret);
那我们想拿到最后一个字串hhh，再次去调用strtok的话，后面已经没有分隔符了，那会怎么样呢？
- 如果找到终止空字符，扫描也会停止，返回起始地址。
也就是说，虽然后面没有分隔符了，但是strtok扫描到’\0’，也会停止，那这样我们就拿到最后一个字串了。
char arr[] = "helloworld@strtok.hhh";
char* p = "@.";
char* ret = strtok(arr, p);
printf("%s\n", ret);
ret = strtok(NULL, p);
printf("%s\n", ret);
ret = strtok(NULL, p);
printf("%s\n", ret);
return 0;
- 一旦在对 strtok 的调用中找到 str 的终止空字符，则对此函数的所有后续调用（以空指针作为第一个参数）都将返回空指针。
也就是说，当strtok将字符串处理完之后，如果我们再去以NULL作为第一个参数去调用strtok，都将返回空指针NULL。
10.2 代码演示及优化
到这里，相信大家就应该明白这个函数的使用了，然后我们再来看一下刚才的代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[] = "helloworld@strtok.hhh";
char* p = "@.";
char* ret = strtok(arr, p);
printf("%s\n", ret);
ret = strtok(NULL, p);
printf("%s\n", ret);
ret = strtok(NULL, p);
printf("%s\n", ret);
return 0;
}
大家有没有觉得这样写太挫了啊，我们是知道已经知道这个字符串被分隔成了3段，所以我们调用3次，那以后操作其它的字符串，是不是调用次数也要变啊。
接下来我们就来改进一下这个代码：
怎么搞呢？我们先来看代码：
int main()
{
char arr[] = "helloworld@strtok.hhh";
char* p = "@.";
char* str = NULL;
for (str = strtok(arr, p); str != NULL; str = strtok(NULL, p))
{
printf("%s\n", str);
}
return 0;
}
解释一下：
for循环的初始化部分为
str = strtok(arr, p)，我们知道for循环的初始化部分只执行一次，而我们在调用strtok时恰好就是第一次需要传字符串，而且也只传一次，这正好符合我们的调用操作。
接下来我们再次调用函数就需要传空指针了，而恰好调整部分就是str = strtok(NULL, p)，这样正好符合我们的需求。
然后判断部分为str != NULL，而strtok 如果返回空指针，就证明已经找到终止字符’\0’了，已经对字符串分割完毕了，这时候停止循环，正好符合我们的需求。
我们来测试一下效果：
完美！！！
11. strerror
11.1功能解释及使用说明
我们看它的参数，接收一个整型，返回一个字符指针，那它是用来干嘛的呢？
strerror函数的功能是：
将C语言中的错误码转化为对应的错误信息，并返回对应错误信息字符串的首地址。
演示一下：
int main()
{
printf("%s\n", strerror(0));
printf("%s\n", strerror(1));
printf("%s\n", strerror(2));
printf("%s\n", strerror(3));
printf("%s\n", strerror(4));
return 0;
}
我们来看一下结果：
11.2 应用场景
C语言的库函数在调用失败时会产生错误码，这个错误码会保存到errno中，errno——C语言提供的全局的错误变量，产生错误时的错误码会记录到错误码变量errno中。
举个例子：
int main()
{
FILE* pFile;
pFile = fopen("unexist.ent", "r");
if (pFile == NULL)
{
printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));
printf("%d\n", errno);
}
return 0;
}
我们使用库函数fopen打开一个文件
unexist.ent，但是这个文件并不存在，所以它是会发生错误的，我们就把这个保存在errno中的错误码对应的错误信息打印出来看看。
这就是strerror的一个应用。
以上就是对C语言中常见的字符串函数的一个介绍，欢迎大家指正，希望能帮助到大家！！！
