字符串函数 | 彩潭有鲤的札记

type

status

date

slug

summary

strlen()

strlen()函数用于统计字符串的长度

fit()函数把第39个元素的逗号替换成'\0'字符。puts()函数在空字符处停止输出，并忽略其余字符。然而，这些字符还在缓冲区中，下面的函数调用把这些字符打印了出来：

strcat()

strcat()（用于拼接字符串）函数接受两个字符串作为参数。该函数把第2个字符串的备份附加在第1个字符串末尾，并把拼接后形成的新字符串作为第1个字符串，第2个字符串不变。strcat()函数的类型是char *（即，指向char的指针）。strcat()函数返回第1个参数，即拼接第2个字符串后的第1个字符串的地址。

从以上输出可以看出，flower改变了，而addon保持不变

strncat()

strcat()函数无法检查第1个数组是否能容纳第2个字符串。如果分配给第1个数组的空间不够大，多出来的字符溢出到相邻存储单元时就会出问题。当然，可以用strlen()查看第1个数组的长度。注意，要给拼接后的字符串长度加1才够空间存放末尾的空字符。或者，用strncat()。

strncat()函数的第3个参数指定了最大添加字符数。例如，strncat(bugs,addon, 13)将把 addon字符串的内容附加给bugs，在加到第13个字符或遇到空字符时停止。因此，算上空字符（无论哪种情况都要添加空字符），bugs数组应该足够大，以容纳原始字符串（不包含空字符）、添加原始字符串在后面的13个字符和末尾的空字符。

strcmp()

假设要把用户的响应与已储存的字符串作比较

这个程序看上去没问题，但是运行后却不对劲。ANSWER和try都是指针，所以try != ANSWER检查的不是两个字符串是否相等，而是这两个字符串的地址是否相同。因为ANSWE和try储存在不同的位置，所以这两个地址不可能相同，因此，无论用户输入什么，程序都提示输入不正确。

该函数要比较的是字符串的内容，不是字符串的地址。可以自己设计一个函数，也可以使用C标准库中的strcmp()函数（用于字符串比较）。该函数通过比较运算符来比较字符串，就像比较数字一样。如果两个字符串参数相同，该函数就返回0，否则返回非零值。

由于非零值都为“真”，所以许多经验丰富的C程序员会把该例main()中的while循环头写成：

strcmp()函数比较的是字符串，不是整个数组，这是非常好的功能。虽然数组try占用了40字节，而储存在其中的"Grant"只占用了6字节（还有一个用来放空字符），strcmp()函数只会比较try中第1个空字符前面的部分。所以，可以用strcmp()比较储存在不同大小数组中的字符串。如果用户输入GRANT、grant或Ulysses S.Grant会怎样？程序会告知用户输入错误。希望程序更友好，必须把所有正确答案的可能性包含其中。这里可以使用一些小技巧。例如，可以使用#define定义类似GRANT这样的答案，并编写一个函数把输入的内容都转换成小写，就解决了大小写的问题。但是，还要考虑一些其他错误的形式。

strcmp()的返回值

注意strcmp()函数比较的是字符串，不是字符，所以其参数应该是字符串（如"apples"和"A"），而不是字符（如'A'）

ASCII标准规定，在字母表中，如果第1个字符串在第2个字符串前面，strcmp()返回一个负数；如果两个字符串相同，strcmp()返回0；如果第1个字符串在第2个字符串后面，strcmp()返回正数。然而，返回的具体值取决于实现。

如果两个字符串开始的几个字符都相同会怎样？一般而言，strcmp()会依次比较每个字符，直到发现第 1 对不同的字符为止。然后，返回相应的值。

用strcmp()函数检查程序是否要停止读取输入

该程序在读到EOF字符（这种情况下s_gets()返回NULL）、用户输入quit或输入项达到LIM时退出。顺带一提，有时输入空行（即，只按下Enter键或Return键）表示结束输入更方便。为实现这一功能，只需修改一下while循环的条件即可：

这里，input[ct]是刚输入的字符串，input[ct][0]是该字符串的第1个字符。如果用户输入空行， s_gets()便会把该行第1个字符（换行符）替换成空字符。所以，下面的表达式用于检测空行：

strncmp()

strcmp()函数比较字符串中的字符，直到发现不同的字符为止，这一过程可能会持续到字符串的末尾。而strncmp()函数在比较两个字符串时，可以比较到字符不同的地方，也可以只比较第3个参数指定的字符数。例如，要查找以"astro"开头的字符串，可以限定函数只查找这5 个字符

strcpy()和strncpy()

如果pts1和pts2都是指向字符串的指针，那么下面语句拷贝的是字符串的地址而不是字符串本身：

如果希望拷贝整个字符串，要使用strcpy()函数。

下面程序要求用户输入以q开头的单词。该程序把输入拷贝至一个临时数组中，如果第1 个字母是q，程序调用strcpy()把整个字符串从临时数组拷贝至目标数组中。strcpy()函数相当于字符串赋值运算符。

注意，只有在输入以q开头的单词后才会递增计数器i，而且该程序通过比较字符进行判断：

这行代码的意思是：temp中的第1个字符是否是q？当然，也可以通过比较字符串进行判断：

请注意，strcpy()第2个参数（temp）指向的字符串被拷贝至第1个参数（qword[i]）指向的数组中。拷贝出来的字符串被称为目标字符串，最初的字符串被称为源字符串。参考赋值表达式语句，很容易记住strcpy()参数的顺序，即第1个是目标字符串，第2个是源字符串。

strcpy()的其他属性

strcpy()函数还有两个有用的属性。第一，strcpy()的返回类型是 char *，该函数返回的是第 1个参数的值，即一个字符的地址。第二，第 1 个参数不必指向数组的开始。这个属性可用于拷贝数组的一部分。

注意，strcpy()把源字符串中的空字符也拷贝在内。在该例中，空字符覆盖了copy数组中that的第1个t。注意，由于第1个参数是copy +7，所以ps指向copy中的第8个元素（下标为7）。因此puts(ps)从该处开始打印字符串。

更谨慎的选择：strncpy()

strcpy()和 strcat()都有同样的问题，它们都不能检查目标空间是否能容纳源字符串的副本。拷贝字符串用 strncpy()更安全，该函数的第 3 个参数指明可拷贝的最大字符数`

strncpy(target, source, n)把source中的n个字符或空字符之前的字符（先满足哪个条件就拷贝到何处）拷贝至target中。因此，如果source中的字符数小于n，则拷贝整个字符串，包括空字符。但是，strncpy()拷贝字符串的长度不会超过n，如果拷贝到第n个字符时还未拷贝完整个源字符串，就不会拷贝空字符。所以，拷贝的副本中不一定有空字符。鉴于此，该程序把 n 设置为比目标数组大小少1（TARGSIZE-1），然后把数组最后一个元素设置为空字符：

这样做确保储存的是一个字符串。如果目标空间能容纳源字符串的副本，那么从源字符串拷贝的空字符便是该副本的结尾；如果目标空间装不下副本，则把副本最后一个元素设置为空字符。

sprintf()

sprintf()函数声明在stdio.h中，而不是在string.h中。该函数和printf()类似，但是它是把数据写入字符串，而不是打印在显示器上。因此，该函数可以把多个元素组合成一个字符串。sprintf()的第1个参数是目标字符串的地址。其余参数和printf()相同，即格式字符串和待写入项的列表。

sprintf()函数获取输入，并将其格式化为标准形式，然后把格式化后的字符串储存在formal中。

其他字符串函数

ANSI C库有20多个用于处理字符串的函数，下面总结了一些常用的函数。

该函数把s2指向的字符串（包括空字符）拷贝至s1指向的位置，返回值是s1。

该函数把s2指向的字符串拷贝至s1指向的位置，拷贝的字符数不超过n，其返回值是s1。该函数不会拷贝空字符后面的字符，如果源字符串的字符少于n个，目标字符串就以拷贝的空字符结尾；如果源字符串有n个或超过n个字符，就不拷贝空字符。

该函数把s2指向的字符串拷贝至s1指向的字符串末尾。s2字符串的第1个字符将覆盖s1字符串末尾的空字符。该函数返回s1。

该函数把s2字符串中的n个字符拷贝至s1字符串末尾。s2字符串的第1个字符将覆盖s1字符串末尾的空字符。不会拷贝s2字符串中空字符和其后的字符，并在拷贝字符的末尾添加一个空字符。该函数返回s1。

如果s1字符串在机器排序序列中位于s2字符串的后面，该函数返回一个正数；如果两个字符串相等，则返回0；如果s1字符串在机器排序序列中位于s2字符串的前面，则返回一个负数。

该函数的作用和strcmp()类似，不同的是，该函数在比较n个字符后或遇到第1个空字符时停止比较。

如果s字符串中包含c字符，该函数返回指向s字符串首位置的指针（末尾的空字符也是字符串的一部分，所以在查找范围内）；如果在字符串s中未找到c字符，该函数则返回空指针。

如果 s1 字符中包含 s2 字符串中的任意字符，该函数返回指向 s1 字符串首位置的指针；如果在s1字符串中未找到任何s2字符串中的字符，则返回空字符。

该函数返回s字符串中c字符的最后一次出现的位置（末尾的空字符也是字符串的一部分，所以在查找范围内）。如果未找到c字符，则返回空指针。

该函数返回指向s1字符串中s2字符串出现的首位置。如果在s1中没有找到s2，则返回空指针。

该函数返回s字符串中的字符数，不包括末尾的空字符。

请注意，那些使用const关键字的函数原型表明，函数不会更改字符串。例如，下面的函数原型：

表明不能更改s2指向的字符串，至少不能在strcpy()函数中更改。但是可以更改s1指向的字符串。这样做很合理，因为s1是目标字符串，要改变，而s2是源字符串，不能更改。

关键字restrict限制了函数参数的用法。例如，不能把字符串拷贝给本身。 size_t类型是sizeof运算符返回的类型。C规定sizeof运算符返回一个整数类型，但是并未指定是哪种整数类型，所以size_t在一个系统中可以是unsigned int，而在另一个系统中可以是 unsigned long。string.h头文件针对特定系统定义了 size_t，或者参考其他有 size_t定义的头文件。

字符串排序

处理一个按字母表顺序排序字符串的实际问题。准备名单表、创建索引和许多其他情况下都会用到字符串排序。该程序主要是用 strcmp()函数来确定两个字符串的顺序。一般的做法是读取字符串函数、排序字符串并打印出来。

该程序的巧妙之处在于排序的是指向字符串的指针，而不是字符串本身。

最初，ptrst[0]被设置为input[0]，ptrst[1]被设置为input[1]，以此类推。这意味着指针ptrst[i]指向数组input[i]的首字符。每个input[i]都是一个内含81个元素的数组，每个ptrst[i]都是一个单独的变量。排序过程把ptrst重新排列，并未改变input。例如，如果按字母顺序input[1]在intput[0]前面，程序便交换指向它们的指针（即ptrst[0]指向input[1]的开始，而ptrst[1]指向input[0]的开始）。这样做比用strcpy()交换两个input字符串的内容简单得多，而且还保留了input数组中的原始顺序。

我们采用选择排序算法（selection sort algorithm）来排序指针。

具体做法是，利用for循环依次把每个元素与首元素比较。如果待比较的元素在当前首元素的前面，则交换两者。循环结束时，首元素包含的指针指向机器排序序列最靠前的字符串。然后外层for循环重复这一过程，这次从input的第2个元素开始。当内层循环执行完毕时，ptrst中的第2个元素指向排在第2的字符串。这一过程持续到所有元素都已排序完毕。

进一步分析选择排序的过程。下面是排序过程的伪代码：

找出剩余元素中的最大值，并将其放在第n个元素中具体过程如下。首先，从n = 0开始，遍历整个数组找出最大值元素，那该元素与第1个元素交换；然后设置n = 1，遍历除第1个元素以外的其他元素，在其余元素中找出最大值元素，把该元素与第2个元素交换；重复这一过程直至倒数第 2 个元素为止。现在只剩下两个元素。比较这两个元素，把较大者放在倒数第2的位置。这样，数组中的最小元素就在最后的位置上。这看起来用for循环就能完成任务，但是还要更详细地分析“查找和放置”的过程。在剩余项中查找最大值的方法是，比较数组剩余元素的第1个元素和第2个元素。如果第2个元素比第1个元素大，交换两者。现在比较数组剩余元素的第1个元素和第3个元素，如果第3个元素比较大，交换两者。每次交换都把较大的元素移至顶部。继续这一过程直到比较第 1 个元素和最后一个元素。比较完毕后，最大值元素现在是剩余数组的首元素。已经排出了该数组的首元素，但是其他元素还是一团糟。下面是排序过程的伪代码：

比较第n个元素与第1个元素，如果第n个元素更大，交换这两个元素的值看上去用一个for循环也能搞定。只不过要把它嵌套在刚才的for循环中。外层循环指明正在处理数组的哪一个元素，内层循环找出应储存在该元素的值。把这两部分伪代码结合起来，翻译成 C代码，就得到了程序清单stsrt()函数。

C库中有一个更高级的排序函数：qsort()。该函数使用一个指向函数的指针进行排序比较

ctype.h字符函数

ctype.h系列里有与字符相关的函数。虽然这些函数不能处理整个字符串，但是可以处理字符串中的字符。例如ToUpper()函数，利用toupper()函数处理字符串中的每个字符，把整个字符串转换成大写；定义的 PunctCount()函数，利用ispunct()统计字符串中的标点符号个数。另外，该程序使用strchr()处理fgets()读入字符串的换行符（如果有的话）。

该程序使用fgets()和strchr()组合，读取一行输入并把换行符替换成空字符。这与使用s_gets()的区别是：s_gets()会处理输入行剩余字符（如果有的话），为下一次输入做好准备。而本例只有一条输入语句，就没必要进行多余的步骤。

ToUpper()函数利用toupper()处理字符串中的每个字符（由于C区分大小写，所以这是两个不同的函数名）。根据ANSI C中的定义，toupper()函数只改变小写字符。但是一些很旧的C实现不会自动检查大小写，所以以前的代码通常会这样写：

顺带一提，ctype.h中的函数通常作为宏（macro）来实现。这些C预处理器宏的作用很像函数，但是两者有一些重要的区别。

把字符串转换为数字

数字既能以字符串形式储存，也能以数值形式储存。把数字储存为字符串就是储存数字字符。例如，数字213以'2'、'1'、'3'、'\0'的形式被储存在字符串数组中。以数值形式储存213，储存的是int类型的值。

C要求用数值形式进行数值运算。但是在屏幕上显示数字则要求字符串形式，因为屏幕显示的是字符。printf()和 sprintf()函数，通过%d 和其他转换说明，把数字从数值形式转换为字符串形式，scanf()可以把输入字符串转换为数值形式。C 还有一些函数专门用于把字符串形式转换成数值形式。

假设你编写的程序需要使用数值命令形参，但是命令形参数被读取为字符串。因此，要使用数值必须先把字符串转换为数字。

atio()

如果需要整数，可以使用atoi()函数（用于把字母数字转换成整数），该函数接受一个字符串作为参数，返回相应的整数值。

命令行参数3被储存为字符串3\0。atoi()函数把该字符串转换为整数值3，然后该值被赋给times。该值确定了执行for循环的次数。

如果运行该程序时没有提供命令行参数，那么argc < 2为真，程序给出一条提示信息后结束。如果times 为 0 或负数，情况也是如此。C 语言逻辑运算符的求值顺序保证了如果 argc < 2，就不会对atoi(argv[1])求值。

如果字符串仅以整数开头，atio()函数也能处理，它只把开头的整数转换为字符。例如， atoi("42regular")将返回整数42。如果在命令行输入hello what会怎样？在我们所用的C实现中，如果命令行参数不是数字，atoi()函数返回0。然而C标准规定，这种情况下的行为是未定义的。因此，使用有错误检测功能的strtol()函数会更安全。

该程序中包含了stdlib.h头文件，因为从ANSI C开始，该头文件中包含了atoi()函数的原型。除此之外，还包含了atof()和atol()函数的原型。atof()函数把字符串转换成 double 类型的值， atol()函数把字符串转换成long类型的值。atof()和atol()的工作原理和atoi()类似，因此它们分别返回double类型和long类型。

ANSI C还提供一套更智能的函数：strtol()把字符串转换成long类型的值，strtoul()把字符串转换成unsigned long类型的值，strtod()把字符串转换成double类型的值。这些函数的智能之处在于识别和报告字符串中的首字符是否是数字。而且，strtol()和strtoul()还可以指定数字的进制。

strtol()

nptr是指向待转换字符串的指针，endptr是一个指针的地址，该指针被设置为标识输入数字结束字符的地址，base表示以什么进制写入数字

当base分别为10和16时，字符串"10"分别被转换成数字10和16。

还要注意，如果end指向一个字符，*end就是一个字符。因此，第1次转换在读到空字符时结束，此时end指向空字符。打印end会显示一个空字符串，以%d转换说明输出*end显示的是空字符的ASCII码。

对于第2个输入的字符串，当base为10时，end的值是'a'字符的地址。所以打印end显示的是字符串"atom"，打印*end显示的是'a'字符的ASCII码。然而，当base为16时，'a'字符被识别为一个有效的十六进制数，strtol()函数把十六进制数10a转换成十进制数266。 strtol()函数最多可以转换三十六进制，'a'~'z'字符都可用作数字。

strtoul()函数与该函数类似，但它把字符串转换成无符号值。strtod()函数只以十进制转换，因此它值需要两个参数。许多实现使用itoa()和ftoa()函数分别把整数和浮点数转换成字符串。但是这两个函数并不是C标准库的成员，可以用sprintf()函数代替它们，因为sprintf()的兼容性更好。