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C语言字符函数和字符串函数（2）

news 2025/9/7 9:28:03

目录

前言

一、strncpy函数

1.介绍

2.模拟实现：

二、使用步骤

 二、strncat函数

1.介绍

2.模拟实现：

 三、strncmp函数

1.介绍

2.模拟实现：

四、strstr函数

1.介绍

2.模拟实现：

函数 mystrstr 解析

功能：在 str1 中查找 str2，若找到返回子串起始地址，否则返回 NULL。

实现逻辑：

 五、strtok 函数

介绍

总结

前言

  在C语言字符函数和字符串函数（1）中，我们讲解了：

1. 字符分类函数
2. 字符转换函数
3. strlen的使用和模拟实现
4. strcpy的使用和模拟实现
5. strcat的使用和模拟实现
6. strcmp的使用和模拟实现

1~6的知识的相关内容，为上一章节知识的内容，本篇文章将讲解：
7. strncpy函数的使用
8. strncat函数的使用
9. strncmp函数的使用
10. strstr的使用和模拟实现
11. strtok函数的使用

7~11知识的相关内容，为本章节知识的内容。

一、strncpy函数

1.介绍

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

  strncpy函数strcpy函数功能相同，字符串拷⻉，即将代码中source的字符拷贝至 destination中，但strncpy函数多出了一个参数，新增的参数含义为最多拷贝num个字符。

即：

destination ：指针，指向⽬的地空间（目的字符串）。

source ：指针，指向源头数据（源头字符串）。

num ：从source指向的字符串中最多拷⻉的字符个数。

返回值：strcpy 函数返回的⽬标空间的起始地址。

使用例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char arr1[20] = { 0 };
    char arr2[] = "abcdefghi";
    char* str = strncpy(arr1, arr2, 5);
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

  strncpy函数strcpy函数功能相同，但也有区别的地方：

1.strcpy 函数拷⻉到\0 为⽌，如果⽬标空间不够的话，容易出现越界⾏为。
2.strncpy 函数指定了拷⻉的⻓度，源字符串不⼀定要有'\0', 同时在设计参数的时候，就会多⼀层思考：⽬标空间的⼤⼩是否够⽤。

注意：strncpy

  • 结束条件：复制 n 个字符 或 遇到source 的 '\0' 时停止（以先到者为准）。
  • 自动添加 '\0'：否！仅当source  长度 < n 时，剩余部分用 '\0' 填充至 n 个字符；若 source 长度 ≥ n，则不添加 '\0'。注意strncpy 手动补 '\0'的情况。

2.模拟实现：

  可用指针法：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* mystrncpy(char* a1, char* a2,int n)
{
    char* ret = a1;
    while ( n-- &&*a2)
    {
        *a1 = *a2;
        a1++, a2++;
    }
    while (n > 0)
    {
        a1++;
        *a1 = '\0';
        n--;
    }
    return ret;
}
int main()
{
    char arr1[20] = { 0 };
    char arr2[] = "abcdefghi";
    char* str = mystrncpy(arr1, arr2, 5);
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

  运行结果一样的。

二、使用步骤

 二、strncat函数

1.介绍

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

strncat函数strcat函数功能相同，功能：字符串追加，将源头字符串中的字符，即将代码中source的字符追加至 destination结尾,但最多追加num个字符。

destination ：指针，指向⽬的地空间

source ：指针，指向源头数据

num ：从source指向的字符串中最多追加的字符个数。

返回值strncat 函数返回的⽬标空间的起始地址

  使用例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char arr1[20] = "hello ";
    char arr2[] = "world";
    char* str = strncat(arr1, arr2, 5);
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", str);
}

  strncat函数strcat函数功能相同，但也有区别的地方：

1.strncat 多了⼀个参数,num;

2. strcat函数在追加的时候要将源字符串的所有内容，包含 \0 都追加过去，但是strncat 的num数指定了追加的⻓度，同时函数中源字符串中不⼀定要有‘\0’了，strncat函数更加灵活，也更加安全。

2.模拟实现：

  可用指针法：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* mystrncat(char* a1, char* a2,int num)
{
    char* p = a1;
    while (*a1)
    {
        a1++;
    }
    while (num--&&*a2)
    {
        *a1 = *a2;
        a1++;
        a2++;
    }
    *a1 = '\0';
    return p;
}
int main()
{
    char arr1[20] = "hello ";
    char arr2[] = "world";
    char* str = mystrncat(arr1, arr2, 5);
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", str);
}

  运行结果一样的。

 三、strncmp函数

1.介绍

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

   strncmp函数strcmp函数功能相同，功能：用来比较str1 和str2 指向的字符串，从两个字符串的第⼀个字符开始⽐较，如果两个字符的ASCII码值相等，就比较下⼀个字符。直到遇到不相等的两个字符，或者字符串结束,但比较的字符对数要在num个字符以内。

str1 ：指针，指向要⽐较的第⼀个字符串。

str2 ：指针，指向要⽐较的第⼆个字符串。

num ：最多⽐较的字符个数。

返回值：strncmp 函数返回的两个字符串比较的值。

返回值规定：

1.第⼀个字符串⼤于第⼆个字符串，则返回⼤于0的数字。

2.第⼀个字符串等于第⼆个字符串，则返回0。

3.第⼀个字符串⼩于第⼆个字符串，则返回⼩于0的数字。

4.如果到了num对且这num对字符均相等，则返回0，按相等来看。

  使用例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char arr1[] = "abcdef";
    char arr2[] = "abcqw";
    int ret1 = strncmp(arr1, arr2, 3);
    printf("%d\n", ret1);
    int ret2 = strncmp(arr1, arr2, 4);
    printf("%d\n", ret2);
    return 0;
}

  strncmp函数strcpy函数功能相同，但也有区别的地方：

关键区别
1.比较长度限制:

  strcmp：无长度限制，会一直比较到字符串结束（存在越界风险，若字符串未正确以'\0'结尾）。
  strncmp：通过第三个参数n明确限制比较的最大字符数，更安全，可避免因字符串未结束导致的无限比较。
2.返回值逻辑:

  两者返回值规则相同：
  若s1 < s2：返回负数（通常是ASCII差值）
  若s1 == s2：返回0
  若s1 > s2：返回正数（通常是ASCII差值）
  但 strncmp 的“相等”可能仅指前n个字符相等，而非整个字符串相等。

2.模拟实现：

  可用指针法：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int mystrncmp(char* a, char* b,int num)
{
    while (num&&*a == *b)
    {
        if (*a == '\0')
        {
            return 0;
        }
        a++;
        b++;
        num--;
    }
    if (num == 0)
    {
        return 0;
    }
    return *a - *b;
}
int main()
{
    char arr1[] = "abcdef";
    char arr2[] = "abcqw";
    int ret1 = mystrncmp(arr1, arr2, 3);
    printf("%d\n", ret1);
    int ret2 = mystrncmp(arr1, arr2, 4);
    printf("%d\n", ret2);
    return 0;
}

  运行结果一样的。

四、strstr函数

1.介绍

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

1.介绍：strstr 函数，功能为查找 str2 指向的字符串在 str1 指向的字符串中第⼀次出现的位置。

2.简⽽⾔之：在⼀个字符串中查找⼦字符串。

3.strstr 的使⽤得包含 #include <string.h>头文件。

4.参数： str1 ：指针，指向了被查找的字符串。

               str2 ：指针，指向了要查找的字符串。

5.返回值：

• 如果str1指向的字符串中存在str2指向的字符串，那么返回第⼀次出现位置的指针。

• 如果str1指向的字符串中不存在str2指向的字符串，那么返回NULL。

使用例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char str[] = "This is a simple string";
    char* p;
    p= strstr(str, "simple");
    if (p != NULL)
        printf("%s\n", p);
    else
        printf("查找的字符串不存在\n");
            return 0;
}

2.模拟实现：

  该函数的模拟实现较为复杂，需要建立三个指针，进行实现，分别为  1.指向被指向的字符串（被查找的字符串），该字符指针来代指该串、2.一个每次承接要查找的字符串的首地址，3.一个每次承接(1.)的指针的首地址。

  可能有些模糊，先看代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* mystrstr(char* str1,char* str2)
{
    char* s1 = str1;
    char* s2, * s3;
    while (*s1)
    {
        s2 = s1;
        s3 = str2;
        while (*s2 && *s3)
        {
            if ((*s2) != (*s3))
                break;
            s2++;
            s3++;
        }
        if (*s3 == '\0')
            return s1;
        s1++;
    }
    return NULL;
}
int main()
{
    char str[] = "This is a simple string";
    char* p;
    p= mystrstr(str, "simple");
    if (p != NULL)
        printf("%s\n", p);
    else
        printf("查找的字符串不存在\n");
            return 0;
}

函数 mystrstr 解析

功能：在 str1 中查找 str2，若找到返回子串起始地址，否则返回 NULL。
实现逻辑：

  1. 初始化指针：

    • s1 指向 str1 的当前比较起始位置（从首字符开始）。
    • s2 和 s3 作为临时指针，分别用于遍历 str1 的子串和 str2 本身。

  2. 外层循环：遍历 str1 的每个字符（while (*s1)），作为子串匹配的起点。

  3. 内层循环：逐个字符比较 s1 起始的子串与 str2：

    • 若 *s2 == *s3，则两者都后移一位（s2++、s3++）。
    • 若不相等，跳出内层循环，s1 后移一位（尝试下一个起始位置）。

  4. 匹配成功条件：当 s3 遍历到 str2 的结束符 '\0'（即 *s3 == '\0'），说明 str2 已完全匹配，返回此时的 s1（子串起始地址）。

  5. 未找到情况：若 str1 遍历结束仍未匹配，返回 NULL。

  这是对应实现的讲解，运行结果一样的。

 五、strtok 函数

介绍

char *strtok(char *str, const char *delim);

功能：

1.分割字符串：根据 delim 参数中指定的分隔符，将输⼊字符串 str 拆分成多个⼦字符串。

2.修改原始字符串： strtok 会直接在原始字符串中插⼊ '\0' 终⽌符，替换分隔符的位置，因 此原始字符串会被修改。

参数：

1. str ：⾸次调⽤时传⼊待分割的字符串；后续调⽤传⼊NULL ，表⽰继续分割同⼀个字符串。

2. delim ：包含所有可能分隔符的字符串（每个字符均视为独⽴的分隔符）。

返回值：

1.成功时返回指向当前⼦字符串的指针。

2.没有更多⼦字符串时返回NULL。

注意点：

使⽤步骤

1.⾸次调⽤：传⼊待分割字符串和分隔符。

2.后续调⽤：传⼊ NULL 和相同的分隔符，继续分割。

3.结束条件：当返回 NULL 时，表示分割完成。

  通过使用例，解释一下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char arr[] = "192.168.6.111";
    const char* sep = ".";
    const char* str = NULL;
    char  buf[30] = { 0 };
    strcpy(buf, arr); 
for (str = strtok(buf, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
        {
            printf("%s\n", str);
        }
    return 0;
}

 strcpy(buf, arr);  是将arr的值拷贝到buf中，

for (str = strtok(buf, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))

这句意为：在buf串中寻找sep的串，声明时可知，sep的串： const char* sep = ".";

  • 首次调用：strtok(buf, sep)，传入原始字符串 buf 和分隔符 sep，返回第一个子串地址。
  • 后续调用：strtok(NULL, sep)，传入 NULL 表示继续处理上一次的字符串，返回下一个子串地址，直至返回 NULL（所有子串已拆分完毕）。

  但使用本函数时也有些需要注意的点:

1.破坏性操作： strtok 会直接修改原始字符串，将其中的分隔符替换为 '\0' 。如果需要保留原 字符串，应先拷⻉⼀份原串。

2.连续分隔符：多个连续的分隔符会被视为单个分隔符，不会返回空字符串。

3.空指针处理：如果输⼊的str为NULL且没有前序调⽤，⾏为未定义。

总结

  以上就是今天要讲的内容，本文简单介绍了：

7. strncpy函数的使用
8. strncat函数的使用
9. strncmp函数的使用
10. strstr的使用和模拟实现
11. strtok函数的使用

知识的相关内容，为本章节知识的内容，希望大家能喜欢我的文章，谢谢各位。


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