字符串(Linux应用编程篇)

关于字符串的相关操作有输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索等等

一、字符串I/O

宏定义文件指针：标准输入设备stdin、标准输出设备stdout、标准错误设备stderr
字符串输出
putchar()、puts()、fputc()、fputs()这些函数也是标准 I/O 函数,标准C库函数，且应层的函数是有缓冲的，性能和效率要比系统调用要高。

/*
@  puts函数
@  头文件：#include <stdio.h>
@  s：需要进行输出的字符串
@  返回值：成功返回一个非负数；失败将返回 EOF，EOF 其实就是-1
@  使用 puts()函数连换行符' \n '都省了，函数内部会自动在其后添加一个换行符。
*/
int puts(const char *s)/*
@  fputc 函数
@  头文件：#include <stdio.h>
@  c：需要进行输出的字符
@  返回值：出错将返回 EOF
*/
int fputc(int c,FILE *stream);
fputc('A', stdout);/*输出到标准设备*/
fp = fopen("./new_file", "a");
fputc('A', fp);/*输出到标准文件*//*
@  fputs 函数
@  头文件：#include <stdio.h>
@  c：需要进行输出的字符
@  stream：文件指针。就是用fopen打开返回的值
@  返回值：成功时返回输出的字符；出错将返回 EOF
@  putchar()只能输出到标准输出设备，而 fputc()可把字符输出到指定的文件中，既可以是标准输出、标准错误设备，也可以是一个普通文件
*/
int fputs(const char *s, FILE *stream);
fputs("Hello World! 2\n", stdout);/*输出到标准设备*/
fp = fopen("./new_file", "a");
fputs("Hello World! 2\n", fp);/*输出到文件*/

字符串输入
与 scanf()一样，gets()、getchar()、fgetc()、fgets()这些函数也是标准 I/O 函数

/*
@  gets函数
@  头文件：#incluede <stdio.h>
@  s：指向字符数组的指针，用于存储字符串
@  返回值：如果成功，该函数返回指向 s 的指针,如果发生错误或者到达末尾时还未读取任何字符，则返回 NULL。
*/
char *gets(char *s);/*
@  getchar函数用于从标准输入设备读取一个字符
@  头文件：#include<stdio.h>
@  无需传参
@  返回值：该函数以无符号 char 强制转换为 int 的形式返回读取的字符，如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF
*/
int getchar(void);
ch = getchar();/*从键盘读取字符*//*
@  fgets函数
@  头文件：#include <stdio.h>
@  s：指向字符数组的指针，用于存储字符串
@  size：这是要读取的最大字符数
@  stream：文件指针
*/
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
fgets(str, sizeof(str), stdin);/*读取字符串*//*总结一下：
@  gets()只能从标准输入设备中获取输入字符串，而 fgets()既可以从标准输入设备获取字符串、也可以从一个普通文件中获取输入字符串。
@  fgets()可以设置获取字符串的最大字符数
@  gets()会将缓冲区中的换行符'\n'读取出来、将其丢弃、将'\n'替换为字符串结束符'\0'；fgets()也会将缓冲区中的换行符读取出来，但并不丢弃，而是作为字符串组成字符存在，读取完成之后自动在最后添加字符串结束字符'\0'。
*//*
@  fgetc函数
@  头文件：#incldue <stdio.h>
@  用于读取一个输入字符
@  stream：文件指针
@  返回值：该函数以无符号 char 强制转换为 int 的形式返回读取的字符，如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF。
*/
int fgetc(FILE *stream);

二、字符串处理

1、字符串长度

/*
@  strlen函数==计算字符串长度的函数
@  s：需要进行长度计算的字符串，字符串必须包含结束字符' \0 '
@  返回值：返回字符串长度（以字节为单位），字符串结束字符' \0 '不计算在内。
*/
size_t strlen(const char* s)
/*
sizeof和strlen的区别：
1、sizeof 是 C 语言内置的操作符关键字，而 strlen 是 C 语言库函数；
2、sizeof 仅用于计算数据类型的大小或者变量的大小，而 strlen 只能以结尾为'\0'的字符串作为参数
3、编译器在编译时就计算出了 sizeof 的结果，而 strlen 必须在运行时才能计算出来
4、sizeof 计算数据类型或变量会占用内存的大小，strlen 计算字符串实际长度
*/

2、字符串拼接

/*
@  strcat函数或者strncat函数用于连接两个字符串
@  头文件：#include <string.h>
@  dest：目标字符串
@  src：源字符串
@  返回值：返回指向目标字符串 dest 的指针
@  ，所以必须要保证 dest 有足够的存
储空间来容纳两个字符串，否则会导致溢出错误；dest 末尾的' \0 '结束字符会被覆盖，src 末尾的结束字符' \0 '会一起被复制过去，最终的字符串只有一个' \0
*/
char *strcat(char *dest,const char *src);/*
@  strncat函数
@  头文件：#include <string.h>
@  dest：目标字符串。
@  src：源字符串。
@  n：要追加的最大字符数
@   返回值：返回指向目标字符串 dest 的指针
@  strncat()与 strcat()的区别在于，strncat 可以指定源字符串追加到目标字符串的字符数量
*/
char *stmcat(char *dest,const char *src,size_t n);

3、字符串拷贝

/*
@  strcpy函数
@  头文件：#include <string.h>
@  dest：目标字符串
@  src：源字符串
@  返回值：返回指向目标字符串 dest 的指针
@  strcpy()会把 src（必须包含结束字符' \0 '）指向的字符串复制（包括字符串结束字符' \0 '）到 dest
*/
char *strcpy(char *dest,const char *src);/*
@  strncpy函数
@  头文件：
@  n：从 src 中复制的最大字符数
@  返回值：返回指向目标字符串 dest 的指针
@  strncpy()可以指定从源字符串 src 复制到目标字符串 dest 的字符数量
@  把 src 所指向的字符串复制到 dest，最多复制 n 个字符。当 n 小于或等于 src 字符串长度（不包括结束字符的长度）时，则复制过去的字符串中没有包含结束字符' \0 '；当 n 大于 src 字符串长度时，则会将 src 字符串的结束字符' \0 '也一并拷贝过去，必须保证 dest 指向的内存空间足够大，能够容纳下拷贝过来的字符串，否则会导致溢出错误
*/
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);/*除了 strcpy()和 strncpy()之外，其实还可以使用 memcpy()、memmove()以及 bcopy()这些库函数实现拷贝操作，*/

4、内存填充

需要将某一块内存中的数据全部设置为指定的值，譬如在定义数组、结构体这种类型变量时，通常需要对其进行初始化操作，而初始化操作一般都是将其占用的内存空间全部填充为 0

/*
@  memset 函数
@  头文件：#include <string.h>
@  s：需要进行数据填充的内存空间起始地址
@  c：要被设置的值，该值以 int 类型传递
@  n：填充的字节数
@  返回值：返回指向内存空间 s 的指针
@  但 memset()函数在填充内存块时是使用该值的无符号字符形式，也就是
函数内部会将该值转换为 unsigned char 类型的数据，以字节为单位进行数据填充。
*/
void *memset(void *s, int c, size_t n);memset(str, 0x0, sizeof(str));/*对数组str进行初始化操作，将其存储的数据全部设置为0*//*
@  bzero 函数=bzero()函数用于将一段内存空间中的数据全部设置为 0
@  头文件：#include <string.h>
@  s：内存空间的起始地址
@  n：填充的字节数
@  返回值：无返回值
*/
void bzero(void *s, size_t n);
bzero(str, sizeof(str));/*将其存储的数据全部设置为 0*/

5、字符串比较

了用于字符串比较的函数 strcmp()和 strncmp()

/*
@  strcmp函数
@  头文件： include <string.h>
@  s1：进行比较的字符串 1
@  s2：进行比较的字符串 2
@  返回值：⚫ 如果返回值小于 0，则表示 str1 小于 str2 ⚫ 如果返回值大于 0，则表示 str1 大于 str2⚫ 如果返回值等于 0，则表示字符串 str1 等于字符串 str2
@  strcmp 进行字符串比较，主要是通过比较字符串中的字符对应的 ASCII 码值，strcmp 会根据 ASCII 编码依次比较 str1 和 str2 的每一个字符，直到出现了不同的字符，或者某一字符串已经到达末尾（遇见了字符串结束字符' \0 '）
*/
int strcmp(const char *s1, const char *s2);/*
@  strncmp 函数
@  头文件：include <string.h>
@  s1：参与比较的第一个字符串
@  s2：参与比较的第二个字符串
@  n：最多比较前 n 个字符
@  返回值：返回值含义与 strcmp()函数相同
*/
int strncmp(const char *s1,const char *s2,size_t n);

6、字符串查找

从一个给定的字符串当中查找某一个字符或者一个字符串，并获取它的位置
用于字符串查找的函数，包括 strchr()、strrchr()、strstr()、strpbrk()、index()以及 rindex()等

/*
@  strchr函数==以查找到给定字符串当中的某一个字符
@  头文件：#include <string.h>
@  s：给定的目标字符串。
@  c：需要查找的字符。
@  返回值：返回字符 c 第一次在字符串 s 中出现的位置，如果未找到字符 c，则返回 NULL。
@  字符串结束字符' \0 '也将作为字符串的一部分，因此，如果将参数 c 指定为' \0 '，则函数将返回指向结束字符的指针。
*/
char *strchr(const char *s,int c);/*
@  strrchr函数===是从后到前
@  头文件：#include <string.h>
@  s：给定的目标字符串。
@  c：需要查找的字符。
@  返回值：返回字符 c 第一次在字符串 s 中出现的位置，如果未找到字符 c，
@  strrchr()函数在字符串中是从后到前（或者称为从右向左）查找字符，找到字符第一次出现的位置就返回，返回值指向这个位置
*/
char *strrchr(const char *s,int c)

7、字符串与数字互转

经常会需要将数字组成的字符串转换为相应的数字、或者将数字转换为字符串
string==》int
主要包括 atoi()、atol()、atoll()以及strtol()、strtoll()、strtoul()、strtoull()等

/*
@  atoi、atol、atoll 函数==分别对应int、long int 以及 long long 类型的数据
@  头文件：#include <string.h>
@  nptr：需要进行转换的字符串
@  返回值：分别返回转换之后得到的 int 类型数据、long int 类型数据以及long long 类型数据
*/
int atoi(const char *nptr);
long atol(const char *nptr);
long long atoll(const char *nptr);/*
@  strtol()、strtoll()两个函数可分别将字符串转为 long int 类型数据和 long long ing 类型数据
@  头文件：#include <string.h>
@  nptr：需要进行转换的目标字符串。
@  endptr：char **类型的指针，如果 endptr 不为 NULL，则 strtol()或 strtoll()会将字符串中第一个无效字符的地址存储在*endptr 中。如
@  base：数字基数，参数 base 必须介于 2 和 36（包含）之间，或者是特殊值 0
@  返回值：分别返回转换之后得到的 long int 类型数据以及 long long int 类型数据
@  strtol()、strtoll()可以实现将多种不同进制数表示的字符串转换为整形数据
*/
long int strtol(const char *nptr, char **endptr, int base);
long long int strtoll(const char *nptr, char **endptr, int base);/*
@  strtoul、strtoull 函数==使用方法与 strtol()、strtoll()一样，区别在于返回值的类型不同，strtoul()返回值类型是 unsignedlong int，strtoull()返回值类型是 unsigned long long int，
@  #include <stdlib.h>
*/
unsigned long int strtoul(const char *nptr, char **endptr, int base);
unsigned long long int strtoull(const char *nptr, char **endptr, int base);

string==>float/double
C 函数库中用于字符串转浮点型数据的函数有 atof()、strtod()、strtof()、strtold()

/*
@  atof 函数
@  #include <stdlib.h>
@  nptr：需要进行转换的字符串
@  返回值：返回转换得到的 double 类型数据
*/
double atof(const char *nptr);/*
@  strtod、strtof、strtold 函数
@  #include <string.h>
@  strtof()、strtod()以及 strtold()三个库函数可分别将字符串转换为 float 类型数据、double 类型数据、long
double 类型数据
*/
double strtod(const char *nptr, char **endptr);
float strtof(const char *nptr, char **endptr);
long double strtold(const char *nptr, char **endptr);

数字转字符串
printf()将数字转字符串、并将其输出到标准输出设备或者使用 sprintf()或 snprintf()将数字转换为字符串并存储在缓冲区中

sprintf(str, "%d", 500);sprintf(str, "%f", 500.111);sprintf(str, "%u", 500);

参考资料：正点原子linuxC编程应用指南.pdf

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