String Manipulation

overview

之前的文章 strings 提到过，c 语言中的字符串就是内存中的字节序列，以 null (‘\0’) 结尾。这个 null 字符至关重要，因为它使得所有的这些字符串操作函数(比如 printf()， puts()， 以及其他所有的操作字符串的函数)知道字符串在何处结尾。

下面，我们就来讨论下这些字符串操作函数：截出子字符串、把若干字符串连接起来、获取字符串长度等等。

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strlen()

返回字符串长度

prototype

#include 
size_t strlen(const char*ｓ)；

description

这个函数返回一个字符串的长度(不包含 null 结尾符)。它是遍历整个字符串，知道碰到 null 字符，所以有点耗时间。如果你需要重复获得相同字符串的长度，最好使用 strlen() 之后，把长度值保存在一个变量中。

return value

返回字符串中的字符个数

example

char *s = "hello, world!"; // 13 characters

// prints "the string is 13 characters long.":

printf("the string is %d characters long.\n", strlen(s));

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strcmp(), strncmp()

比较两个字符串并且返回一个差值。

prototype

#include 
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);

description

两个函数均是对两个字符串进行比较。strcmp() 比较整个字符串，而 strncmp() 仅仅比较字符串的前 n 个字符。

返回的差值要说明一下：
- 如果两个字符串相同，返回 0，否则
- 如果 s1 小于 s2，返回的是 负数，否则
- 返回的是正数

通常情况下，只要检查返回值是不是 0 就行了，因为人们一般只关心两个字符串是不是相同。

return value

如果两个字符串相等，返回0；如果 s1 小于 s2，返回 负数；如果 s1 大于 s2 返回正数。

example

char *s1 = "muffin";
char *s2 = "muffin sandwich";
char *s3 = "muffin";

strcmp("biscuits", "kittens"); // returns < 0 因为 'b' < 'k'
strcmp("kittens", "biscuits"); // returns > 0 因为 'k' > 'b'

if (strcmp(s1, s2) == 0)
    printf("this won't get printed because the strings differ");

if (strcmp(s1, s3) == 0)
    printf("this will print because s1 and s3 are the same");

if (!strcmp(s1, s3))
    printf("the strings are the same!")

if (!strncmp(s1, s2, 6))
    printf("the first 6 characters of s1 and s2 are the same");

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strcat(), strncat()

把两个字符串连成一个

prototype

#include 
char* strcat(const char *dest, const char *src);
char* strncat(const char *dest, const char *src, size_t n);

description

“concatenate”，就是连接的意思。这俩函数把持有两个字符串，然后把它们连接起来，存储在第一个字符串中。

值得注意的是，这俩函数都没有考虑第一个字符串的长度问题。把一个 2m 的字符串存储在一个 10b 的空间里，结果一定会非常的酸爽。

一定要检查字符串的长度问题。不然会出现意想不到的结果。

strncat() 把 src 的前 n 个字符添加到 dest 的结尾处(覆盖 dest 结尾处的 ‘\0’) 并添加 ‘\0’。

return value

两个函数均返回指向 destination 字符串的指针

example

char dest[20] = "hello";
char *src = ", world!";
char numbers[] = "12345678";

printf("dest before strcat: \"%s\"\n", dest); // "hello"

strcat(dest, src);
printf("dest after strcat:  \"%s\"\n", dest); // "hello, world!"

strncat(dest, numbers, 3); // strcat first 3 chars of numbers
printf("dest after strncat: \"%s\"\n", dest); // "hello, world!123"

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strchr(), strrchr()

在字符串中查询字符

prototype

#include 
char *strchr(char *str, int c);
char *strrchr(char *str, int c);

description

strchr() 和 strrchr() 在字符串中查找首次或者最后出现的一个字符( “r” 是 “reverse” 的意思，从后往前找)。每个函数都会返回指向找到的字符的指针，如果没找到，返回 null。

如果想找下一次出现的位置，那么可以再次调用函数并且参数设置成上一次的返回值加 1(正向找)。或者减 1 (反向找的话)。如果正好到了字符串的末尾了，那要小心了，不然可能会溢出。

return value

返回指向找到的字符的指针，如果没找到，返回 null。

example

// "hello, world!"
//       ^  ^   
//       a  b

char *str = "hello, world!";
char *p;

p = strchr(str, ','); // p now points at position a
p = strrchr(str, 'o'); // p now points at position b
// repeatedly find all occurances of the letter 'b'
char *str = "a big brown bat bit beej";
char *p;

for(p = strchr(str, 'b'); p != null; p = strchr(p + 1, 'b')) {
    printf("found a 'b' here: %s\n", p);
}

// output is:
//
// found a 'b' here: big brown bat bit beej
// found a 'b' here: brown bat bit beej
// found a 'b' here: bat bit beej
// found a 'b' here: bit beej
// found a 'b' here: beej

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strcpy(), strncpy()

拷贝一个字符串

prototype

#include 
char *strcpy(char *dest, char *src);
char *strncpy(char *dest, char *src, size_t n);

descpription

这俩函数从一个地址处拷贝一个字符串到另一个地址，在 src 字符串的 null 处停止拷贝。

strncpy() 与 strcpy() 很像，唯一的区别就是只拷贝 src 的前 n 个字符。

请注意

如果 src 没有 n 个字符，那么 dest 字符串将不会以 null 结尾。一定要小心。这个时候 strncpy() 的表现与 strcpy() 是一样的。

可以手动给字符串添加结束字符 ‘\0’:

char s[10];
char foo = "my hovercraft is full of eels."; // more than 10 chars

strncpy(s, foo, 9); // only copy 9 chars into positions 0-8
s[9] = '\0';        // position 9 gets the terminator

return value

两个函数均返回指向目标字符串 dest 的指针

example

char *src = "hockey hockey hockey hockey hockey hockey hockey hockey";
char dest[20];

int len;

strcpy(dest, "i like "); // dest is now "i like "

len = strlen(dest); 

// be aware the differences between strlen() and sizeof()
strncpy(dest+len, src, sizeof(dest)-len-1);

// remember that sizeof() returns the size of the array in bytes
// and a char is a byte:
dest[sizeof(dest)-1] = '\0'; // terminate

// dest is now:       v null terminator
// i like hockey hocke 

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strspn(), strcspn()

返回字符串中第一个不在 (strspn()) 或者 在 (strcspn()) 指定字符串中出现的字符下标

prototype

#include 
size_t strspn(char *str, const char *accept);
size_t strcspn(char *str, const char *reject);

description

strspn() 函数告诉你 src 字符串中第一个不在 accept 字符串中出现的字符的下标。
strcspn() 函数告诉你 src 字符串中第一个在 reject 字符串中出现的字符的下标

return value

返回字符串中第一个不在 (strspn()) 或者 在 (strcspn()) 指定字符串中出现的字符下标

example

char str1[] = "a banana";
char str2[] = "the bolivian navy on manuvers in the south pacific";

// str1 中第一个不在 "aeiou" 中的字符下标？
n = strspn(str1, "aeiou");  // n == 1,"e"

// str1 中第一个不在 "ab " 中的字符下标？
n = strspn(str1, "ab "); // n == 4,"n"

// str2 中第一个在 "y" 中的字符下标？
n = strcspn(str2, "y"); // n = 16, "y"

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strstr()

在一个字符串中查找另一个字符串

prototype

#include 
char *strstr(const char *str, const char *substr);

descprition

在 str 字符串中查找 substr，返回指向 substr 的指针。

return value

返回指向 substr 的指针，或者是 null(如果没找到)。

example

char *str = "the quick brown fox jumped over the lazy dogs.";
char *p;

p = strstr(str, "lazy");
printf("%s\n", p); // "lazy dogs."

// p is null after this, since the string "wombat" isn't in str:
p = strstr(str, "wombat");

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strtok()

分割字符串

prototype

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

descprition

如果有一个字符串里面有很多分隔符，想要把这个字符串分割成一小段一小段，那么这个函数就派上用场了。

strtok() 的使用方式有点特别，其实是有点怪异。

str 是将要被分割的字符串，第一次调用 strtok() 时，str 已经被分割成一个一个的小片段了。为了获得更多的分割的片段，需要多次调用 strtok()，但是需要传入 null。这是它诡异的地方，但是 strtok() 记住了初始传入的 str 字符串，然后不断的分割它。

需要注意的是，str 字符串在调用过程中会被破坏掉，所以如果想不被修改，需要传入 str 的副本，这样 strtok() 就不会破坏原始字符串了。

return value

一个指向下一个 分隔片段 的指针，如果没了，就返回 null。

example

char str[] = "where is my bacon, dude?";
char *token;

// 注意，在使用 strtok() 时，下面的 if-do-while 结构
// 会经常经常经常见到！！！

// 获取第一个token (making sure there is a first token!)
if ((token = strtok(str, ".,?! ")) != null) {
    do {
        printf("word: \"%s\"\n", token);

        // while循环继续获取下一个 token
        // (传入 null 作为第一个参数)
    } while ((token = strtok(null, ".,?! ")) != null);
}

// output:
word: "where"
word: "is"
word: "my"
word: "bacon"
word: "dude"