C语言字符串相关函数使用示例 strtok_r strstr strtok atoi

Posted 2021-04-25 码农爱学习

通过一个实际小应用，记录C语言中4个字符串操作相关的函数及其用法：

• strtok_r

• strstr

• strtok

• atoi

问题引出

先贴一段变量定义：

char str[] = "led,100,0,80,15";//一个字符串，第一个逗号前的字符串设定为某个命令，后面的是参数

假设某种应用场景，接收到一串字符串，如上面的str[] = "led,100,0,80,15"，以逗号为分割，假设该字符串的第一个字符串led表示一种指令，如打开led，后面的数字表示参数，如不同led的亮度值。

那么，计算机该如何区分得到各个字符串，并且获得对应的数值型参数呢？

下面就介绍C语言中的几种函数来解决这个问题。

函数介绍与示例

strtok_r

首先需要将字符串切分为指令和参数形式，需要用到strtok_r函数。

函数定义：

char *strtok_r(char * __restrict__ _Str, const char * __restrict__ _Delim, char ** __restrict__ __last);

• 参数：原始字符串，分隔符，切分后剩余的字符串

• 返回值：切分出的字符串，若没有符合的字符串，则返回一个空指针

注意：该函数是一种破坏性操作，分割处理后原字符串 str 会被改变，变成了切分出的字符串！！！

我们将上面问题中的str作为原始字符串传入，分隔符选用逗号，切分后的保存在上面定义的paras变量中，返回值保存在上面定义的cmd变量中:

char *cmd;//表示命令char *paras;//表示命令后的参数
cmd = strtok_r(str, ",", &paras);printf("cmd:%s\r\n", cmd);//获得字符串的第一串字符printf("paras:%s\r\n", paras);//获取后续字符串

查看测试结果：

cmd:led
paras:100,0,80,15

可以看到成功切分出了我们需要的命令和参数两种字符串。

strstr

对于得到参数指令字符串，我们可能还需要判断该指令是否有效，即计算机之前是否存储了该字符串，可以通过字符串匹配数组中对应字符串的方式来模拟这个测试。需要用到strstr函数，其函数定义为：

char *strstr(const char *_Str,const char *_SubStr);

• 参数：原始字符串，要查找的子字符串

我们可以先自定义一个用来查询的字符串数组funname[5]，然后依次进行匹配比较。

char *funname[5] = {"music", "play", "A_led1", "led2", "led"};//自定义的函数名称列表char *ret;int i;for (i = 0; i < 5;i++){ ret = strstr(funname[i], cmd); if(ret!=NULL) { printf("find cmd in funname[%d]\r\n", i); printf("ret:%s\r\n", ret); break; }}if(i==5){ printf("can't find cmd in funname[]");}

测试结果：

find cmd in funname[2]
ret:led1

这里的cmd字符串是上面切分出的led，此次匹配到了A_led1中包含的led字符，因为测试代码设置了只要查找到匹配就break跳出for循环，所以没有匹配到最后那个完全相同的字符串，所以实际编程时要注意。

实际的使用中，若使用strstr这种方式来匹配字符串，可以将不同的字符串定义的差别大些，这样可以保证正确区分，测试中定义的funname只是为了演示strstr的用法。

strtok

确定了指令字符串的有效性，接下来就要切分后面的参数了，实际上我们还可以继续使用strtok_r方法，不过，我们可以使用另一个类似的函数strtok，它少一个用来保存切分后字符串的参数，其函数定义如下：

char *strtok(char * __restrict__ _Str,const char * __restrict__ _Delim);

• 参数：原始字符串，分隔符

• 返回值：切分出的字符串，若没有符合的字符串，则返回一个空指针

  注意：该函数第一次使用时，需要传入原始字符串，之后的连续使用，需要传入NULL，实际上第一次操作后，传入的原始字符串已经被改变为了第一次切分的字符串。

char* para[4];para[0] = strtok(paras, ",");int j= 1;while(paras != NULL){ para[j++] = strtok(NULL, ","); if(j==4) break;}printf("para[0]:%s\r\n", para[0]);printf("para[1]:%s\r\n", para[1]);printf("para[2]:%s\r\n", para[2]);printf("para[3]:%s\r\n", para[3]);

运行结果：

para[0]:100
para[1]:0
para[2]:80
para[3]:15

可以看出，后面的参数也被成功分离出。

atoi

上面分离的参数数字是字符串型，实际使用时可能需要其对应的整数形式，我们可以使用atoi函数进行转换:

int atoi(const char *_Str);

• 参数：数字形式的字符串

• 返回值：对应的整形数值，若不能转换，返回0

int p1,p2,p3,p4;p1= atoi(para[0]);p2= atoi(para[1]);p3= atoi(para[2]);p4= atoi(para[3]);printf("%d,%d,%d,%d\r\n",p1,p2,p3,p4);

测试结果：

100,0,80,15

%d形式的打印也正确，说明转换成功。

另外，可以测试一下atoi的其它使用情况：

//测试不能转化为数字的字符串printf("atoi(hello): %d\r\n", atoi("hello"));//测试浮点型字符串printf("atoi(3.14): %d\r\n", atoi("3.14"));

输出：

atoi(hello): 0
atoi(3.14): 3

可以看出，不能转换的会返回0，浮点型字符串只返回整数部分。

至此，文章开头提出的问题已经解决，下面贴出完整测试代码。

完整测试程序

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>
int main(){ char *funname[5] = {"music", "play", "A_led1", "led2", "led"};//自定义的函数名称列表 char str[] = "led,100,0,80,15";//一个字符串，第一个逗号前的字符串设定为某个命令，后面的是参数 char *cmd;//表示命令 char *paras;//表示命令后的参数 printf("str=%s\r\n", str);
 //strtok_r================================== /* char *strtok_r(char * __restrict__ _Str, const char * __restrict__ _Delim, char ** __restrict__ __last); 参数：原始字符串，分隔符，切分后剩余的字符串 返回值：切分掉的字符串 */ printf("\r\ntest [strtok_r] --------------------->\r\n"); cmd = strtok_r(str, ",", &paras); printf("cmd:%s\r\n", cmd);//获得字符串的第一串字符 printf("paras:%s\r\n", paras);//获取后续字符串 printf("str:%s\r\n",str);//------原str已经被破坏了！！！
 //strstr===================================== /* char *strstr(const char *_Str,const char *_SubStr); 参数：原始字符串，要查找的子字符串 返回值：子字符串在源字符串中首次出现的地址，无则返回NULL */ printf("\r\ntest [strstr] --------------------->\r\n"); char *ret; int i; for (i = 0; i < 5;i++){ ret = strstr(funname[i], cmd); if(ret!=NULL) { printf("find cmd in funname[%d]\r\n", i); printf("ret:%s\r\n", ret); break; }} if(i==5){ printf("can't find cmd in funname[]");}
 //strtok==================================== /* char *strtok(char * __restrict__ _Str,const char * __restrict__ _Delim) 参数：原始字符串，分隔符 返回值：切分掉的字符串 */ printf("\r\ntest [strtok] --------------------->\r\n"); char* para[4]; para[0] = strtok(paras, ","); int j= 1; while(paras != NULL){ para[j++] = strtok(NULL, ","); if(j==4) break;} printf("para[0]:%s\r\n", para[0]); printf("para[1]:%s\r\n", para[1]); printf("para[2]:%s\r\n", para[2]); printf("para[3]:%s\r\n", para[3]);
 //字符串转数字================================ /* int atoi(const char *_Str); 参数：字符串 返回值：字符串对应的数字值 */ printf("\r\ntest [atoi] --------------------->\r\n"); int p1,p2,p3,p4; p1= atoi(para[0]); p2= atoi(para[1]); p3= atoi(para[2]); p4= atoi(para[3]); printf("%d,%d,%d,%d\r\n",p1,p2,p3,p4);
 //测试不能转化为数字的字符串 printf("atoi(hello): %d\r\n", atoi("hello"));
 //测试浮点型字符串 printf("atoi(3.14): %d\r\n", atoi("3.14"));
 return 0;}

运行结果：

str=led,100,0,80,15

test [strtok_r] --------------------->
cmd:led
paras:100,0,80,15
str:led

test [strstr] --------------------->
find cmd in funname[2]
ret:led1

test [strtok] --------------------->
para[0]:100
para[1]:0
para[2]:80
para[3]:15

test [atoi] --------------------->
100,0,80,15
atoi(hello): 0
atoi(3.14): 3