【C语言】带你手撕字符函数和字符串函数（2）（内含字符串查找函数、字符分类函数等）

本文链接：https://blog.csdn.net/fbzhl/article/details/129678036

往期回顾：

【C语言】带你手撕字符函数和字符串函数（1）（内含部分库函数模拟实现）

这篇文章我们将一起来学习字符串查找函数、错误信息报告、字符操作函数以及内存操作函数。

1 strstr

1.1 strstr的定义

strstr是用来查找字符串位置的，按照如下的定义，它的作用是在str1中寻找str2第一次出现的地址。

当str2在str1中出现多次时，只返回第一次出现的地址

当str2没有在str1中出现时，返回空指针

与其类似的函数还有：

strchr：在字符串中寻找指定字符第一次出现的位置；

strrchr：在字符串中寻找指定字符最后一次出现的位置

1.2 模拟实现strstr

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
    char* cp = (char*)str1;
    char* s1, *s2;
    if (!*str2)
        return ((char*)str1);

    while (*cp)
    {
        s1 = cp;
        s2 = (char*)str2;
        while (*s1 && *s2 && !(*s1 - *s2))
        {
            s1++;
            s2++;
        }
        if (!*s2)
            return cp;
        cp++;
    }
}

2 strtok

2.1 strtok的定义

strtok是字符串分隔函数，定义如下：

delimiters是一个字符串，存放的是用作分隔符的字符集和

第一个参数指定一个字符串，包含了0个或者多个由delimiters中一个或者多个分隔符分隔的标记

strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用\0结尾，返回一个指向这个标记的指针（分隔符所分隔出的字符串的起始地址）

如果strtok函数的第一个参数不为NULL，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保留他在字符串中的位置（相当于记忆功能）

如果strtok函数的第一个参数为NULL，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记

如果字符串中不存在更多的标记，则返回NULL指针

strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数时，一般会临时拷贝一份可修改的字符串，以此保护源字符串

2.2 strtok使用实例

下面是strtok的一个简单应用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
    char str[] = "HelloWorld@qq.com";
    char tok[] = "@.";
    char* pch = strtok(str, tok);
    while (pch != NULL)
    {
        printf("%s\n", pch);
        pch = strtok(NULL, tok);
    }
    return 0;
}

这个模板也是strtok的一个常规使用模板。

可以简单理解为，strtok在第一次使用时需要传递指定字符串和分割字符串的地址。

当需要连续分割时，就需要将第一个参数置为NULL，让函数从上一次被保存的位置开始继续寻找，如果找不到就返回空指针。

也可使用for循环：

int main()
{
    char str[] = "HelloWorld@qq.com";
    char tok[] = "@.";
    char* pch =NULL;
    for (pch = strtok(str, tok); pch != NULL; pch = strtok(NULL, tok))
    {
        printf("%s\n", pch);
    }
    return 0;
}

3 strerror

3.1.strerror的定义

strerror是用来报告错误信息的，定义如下

作用是返回错误码所对应的错误信息。

什么是错误码呢？

错误码可以理解为C语言的一种异常情况处理机制。当程序执行过程中出现了一些错误，就会返回一个错误码，而strerror函数就可以通过错误码翻译出出错误码所对应的错误信息，并且返回该错误信息所对应的字符串的起始地址。

可以将错误码理解为将复杂的错误信息简单化的编码。

错误码在C语言中有专门的一个变量储存errno

3.2 strerror使用实例

来看一个演示：

这个案例比较直观的展现了strerror对于错误码的解析。

实际上strerror函数并不是这么用的，在cplusplus网站上给出了一个使用实例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>   //这个是包含strerror的头文件，使用strerror时必须包含

int main ()
{
  FILE * pFile;
  pFile = fopen ("unexist.ent","r");
  if (pFile == NULL)
    printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));
  return 0;
}

可以看出该程序的错误信息是没有找到匹配的文件，那是因为我的计算机上没有unexist.ent这个文件，因此编译器在按照执行过程中发现无法继续执行，于是返回一个错误码，而通过strerror就可以将这个错误码翻译出来。

3.3 strerror的高级替换——perror

strerror函数仅仅是将错误码翻译成错误信息，并且返回错误信息所对应字符串的起始地址。而我们想要知道具体错误信息的话，就需要将其打印在屏幕上，那就需要与printf配合使用，这样显得有些麻烦。

perror是这样一个函数：在strerror的基础上，还可以自动打印错误信息，相当于strerror+printf的一个复合函数，相当高级。

来看看perror是如何“高级”的：

#include <errno.h>

int main()
{
    FILE* pFile;
    pFile = fopen("unexist.ent", "r");
    if (pFile == NULL)
        perror("打开文件失败");
    return 0;
}

我们仅仅在perror中设置了一个字符串作为参数，而perror自动在我们所添加的字符串后面加上了一个分号':'，并且自动打印了错误信息

perror("打开文件失败")与printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno))
这两条语句是等价的，但是perror更加容易了解，同时也更加简洁

4 字符分类函数和字符转换函数

4.1 字符分类函数

顾名思义，字符分类函数就是用来给字符分类的

4.2 字符转换函数

最常用的就是大小写转换：

int tolower(int c) 转换为小写
int toupper(int c) 转换为大写

（注：通过ASCII码值转换，所以类型为int）

4.3 使用实例

关于字符分类和字符转换函数看一个实例就能很好地理解

（注：两类函数在使用时都需要包含头文件<ctype.h>）

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main()
{
    int i = 0;
    char str[] = "Test String.\n";
    char c;
    while (str[i])
    {
        c = str[i];

        //如果c是大写字母，则转换为小写字母
        if (isupper(c))   
            c = tolower(c);
        putchar(c);
        i++;
    }
    return 0;
}

运行结果：

（本篇完）