C语言字符串string.h详解

本文已整合到C语言标准库深度解读

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查询函数
比较函数
复制和追加
本地函数

为了看上去规整简洁，令

#define cSTR const char *str
#define vSTR const void *str

由于字符串自身存在终止符\0，所以下面所有提及对字符串前n个字符的操作，均默认n小于字符串长度；若n大于字符串长度，则对字符串整体进行操作。

首先，由于C语言中的字符串无非是终止于\0的字符数组，数组中并未给我们提供任何长度信息，所以要有一个函数来计算字符串长度，此即

size_t strlen(cSTR)

然后认识一下用于分割字符串的strtok

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

其功能为通过delim将str分解为一组小字符串，所谓分解，其实就是将分割符号替换为\0；然后返回被分割之后的第一个字符串。

如果strtok已经对某个字符串进行分割了，那么接下来需要将其表达式写为strtok(NULL, delim)，这样可以逐一调出被分割的字符串。

//teststrtok.c
#include<stdio.h>
#include<string.h>int main(){char oldStr[50] = "I am micro tiny cold";const char s[2] = " ";printf("str length: %d\n", strlen(oldStr));char* newStr = strtok(oldStr,s);while(newStr != NULL){printf("the oldStr is %s.\t", oldStr);printf("the newStr is %s with length : %d\n", newStr, strlen(newStr));newStr = strtok(NULL, s);}return 0;
}

测试结果为

>gcc testStrtok.c
>a.exe
str length: 20
the oldStr is I.        the newStr is I with length : 1
the oldStr is I.        the newStr is am with length : 2
the oldStr is I.        the newStr is micro with length : 5
the oldStr is I.        the newStr is tiny with length : 4
the oldStr is I.        the newStr is cold with length : 4

接下来将string.h中的函数分为四个类别，分别是查询，比较，复制和追加以及本地函数。

查询函数

查询函数	返回	类型
void *memchr(vSTR, int c, size_t n)	`str`前`n`个字节中首次出现`c`的位置	指针
char *strchr(cSTR, int c)	`str`首次出现`c`的位置	指针
char *strrchr(cSTR, int c)	`str`最后出现`c`的位置	指针
char *strstr(cSTR1, cSTR2)	`str1`中首次次出现字符串`str2`的位置	指针
char *strpbrk(cSTR1, cSTR2)	`str1`中首个个属于`str2`的字符的位置	指针
size_t strspn(cSTR1, cSTR2)	`str1`中第一个不属于`str2`的字符的索引	整数
char *strerror(int errnum)	根据错误号errnum索引错误名详见errno.h

比较函数

比较函数	返回
int memcmp(vSTR1, vSTR2, size_t n)	比较`str1`和`str2`的前n个字节
int strncmp(cSTR1, cSTR2, size_t n)	比较`str1`和`str2`的前n个字符
int strcmp(cSTR1, cSTR2)	比较`str1`和`str2`
size_t strcspn(cSTR1, cSTR2)	`str1`开头连续不含`str2`中字符的个数

注意

有关字符串str1和str2的比较中：

若二者相等，则返回0
若str1<str2，则返回值小于0
若str1>str2，则返回值大于0

复制和追加

下面用于字符串复制的函数，均返回一个指向目标字符串的指针。

复制
char `strcpy`(char dest, vSTR)	将`str`复制到`dest`
char `strncpy`(char dest, cSTR, size_t n)	把`str`前`n`个字符复制到 `dest`
void `memset`(void str, int c, size_t n)	将`str`的前`n`个字符设为`c`
void `memcpy`(void dest, vSTR, size_t n) void `memmove`(void dest, vSTR, size_t n)	将`str`的前`n`个字节复制到`dest`

其中，strncpy是对字符串的操作，而memcpy是对内存块的操作。

如果内存块发生重叠，memmove可以保证源字符串被覆盖之前，将重叠区域的字节复制到目标区域，所以比memcpy更加安全。

所谓追加，无非是将一个字符串的内容复制到另一个字符串的结尾，本质上也可称为广义的复制。

追加
char strcat(char dest, cSTR)	把`str`追加到`dest`结尾。
char strncat(char dest, cSTR, size_t n)	把`str`的前`n`个字符追加到`dest`结尾

本地函数

这里所谓的本地函数，就是受到locale.h中LC_COLLATE影响的函数，其功能和返回值取决于当前所在的地区。string.h中共有两个本地函数，分别是用于字符串比较的strcoll和用于更改字符串格式的strxfrm。

对于前者，若我们想对一组汉字按照拼音进行排序，那么就要用到strcoll，其声明为

int strcoll(cSTR1, cSTR2)

做一个测试

//testStrcoll.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <locale.h>void printStrcoll(const char *str1, const char *str2){if(strcoll(str1,str2)>0)printf("%s>%s\n",str1, str2);elseprintf("%s<%s\n",str1, str2);
}int main (void)
{printf ("默认比较：");printStrcoll("甲","乙");setlocale (LC_ALL, "");printf ("拼音比较：");printStrcoll("甲","乙");return 0;
}

编译运行结果，由于我实在不熟悉汉字编码顺序，所以其内码比较和拼音比较的结果是一样的。另外，本程序用的是gcc11.2进行编译的，低于10的版本可能会出现汉字乱码的情况。

>gcc testStrcoll.c
>a.exe
默认比较：甲>乙
拼音比较：甲>乙

另一个本地函数声明为

size_t strxfrm(char *dest, cSTR, size_t n)

其功能就是简单的将str的前n个字符转换为本地形式后复制到dest中，返回值是被转换的字符长度。

关于setlocale 函数，详情请阅通过locale.h设置美元的格式。