[C] 语言字符串文件及内存分配函数

Posted 2020-09-11 萧飞IDO

一、字符串函数

1、gets()

头文件：#include <stdio.h>

函数原型：char *gets(char *string);

函数说明：从标准输入流（stdin）中读取整行，直至遇到换行符结束，然后丢弃换行符，储存其余字符，并在末尾加上空字符，表示一个字符串；

函数返回值：若成功则返回指向string的指针，否则返回NULL；

备注：与puts()函数配套使用；只知道string的开始出，不知道数组中有多少个元素，超出边界，容易造成缓冲区溢出。

2、fgets()

头文件：include<stdio.h>

函数原型：char *fgets(char *string, int size, FILE *stream);

函数说明：从输入流（ FILE *stream）中读取整行；如果size设为n，将从输入流中读取n-1个字符，或者遇到换行符结束（包含换行符），存储在string中，并在末尾添加空字符，表示一个字符串；

函数返回值：读取成功，返回读取到的字符串，即string；失败或读到文件结尾返回NULL。因此，我们不能直接通过fgets()的返回值来判断函数是否是出错而终止的，应该借助feof()函数或者ferror()函数来判断；

备注：与fputs()配套使用。

3、puts()

头文件：#include<stdio.h>

函数原型：int puts(char *string);

函数说明：puts()函数用于将一字符串输出到标准输出流（stdout）中，直到遇见结束标志 ‘\0‘，‘\0‘不会被输出到stdout，并在最后增加换行符 ‘\n‘；

返回值：输出成功返回非0值，否则返回0；

4、fputs()

头文件：#include <stdio.h>

函数原型：int fputs(char *string, FILE *stream);

函数说明：fputs()从string的开头向文件写入字符串，直到遇见结束字符 ‘\0‘，‘\0‘ 不会被写入到文件中，不添加换行符；

备注：fputs()可以指定输出的文件流，不会输出多余的字符；puts()只能向 stdout 输出字符串，而且会在最后自动增加换行符。

5、strcat()

头文件：#include <string.h>

函数原型：char *strcat(char *dest, const char *src);

函数说明：strcat() 会将参数 src 字符串复制到参数 dest 所指的字符串尾部；dest 最后的结束字符 NULL 会被覆盖掉，并在连接后的字符串的尾部再增加一个 NULL，空字符是结束标志；

返回值：返回dest 字符串起始地址；

备注：dest 与 src 所指的内存空间不能重叠，且 dest 要有足够的空间来容纳要复制的字符串。

6、strncat()

头文件：#inclue <string.h>

函数原型：char * strncat(char *dest, const char *src, size_t n);

函数说明：strncat()将会从字符串src的开头拷贝n 个字符到dest字符串尾部，dest要有足够的空间来容纳要拷贝的字符串。如果n大于字符串src的长度，那么仅将src全部追加到dest的尾部；strncat()会将dest字符串最后的‘\0‘覆盖掉，字符追加完成后，再追加‘\0‘；

返回值：返回字符串dest。

7、strcmp()

头文件：#include <string.h>

函数原型：int strcmp(const char *s1, const char *s2);

函数说明：strcmp() 用来比较字符串（区分大小写）；字符串大小的比较是以ASCII 码表上的顺序来决定，此顺序亦为字符的值。strcmp()首先将s1 第一个字符值减去s2 第一个字符值，若差值为0 则再继续比较下个字符，若差值不为0 则将差值返回。例如字符串"Ac"和"ba"比较则会返回字符"A"(65)和‘b‘(98)的差值(－33)；

返回值：若参数s1 和s2 字符串相同则返回0。s1 若大于s2 则返回大于0 的值。s1 若小于s2 则返回小于0 的值；

备注：strcmp() 以二进制的方式进行比较，不会考虑多字节或宽字节字符；如果考虑到本地化的需求，请使用 strcoll()函数。

8、strncmp()

头文件：#include <string.h>

函数原型：int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t n );

函数说明：strncmp() 用来比较两个字符串的前n个字符，区分大小写；字符串大小的比较是以ASCII 码表上的顺序来决定，此顺序亦为字符的值。strncmp()首先将s1 第一个字符值减去s2 第一个字符值，若差值为0 则再继续比较下个字符，直到字符结束标志‘\0‘，若差值不为0，则将差值返回。例如字符串"Ac"和"ba"比较则会返回字符"A"(65)和‘b‘(98)的差值(-33)。

返回值：若str1与str2的前n个字符相同，则返回0；若s1大于s2，则返回大于0的值；若s1 若小于s2，则返回小于0的值；

备注：要比较的字符包括字符串结束标志‘\0‘，而且一旦遇到‘\0‘就结束比较，无论n是多少，不再继续比较后边的字符。

注意：如果两个字符不同，GCC返回该字符对应的ASCII码的差值，VC返回-1或1。但是让人为难的是，strnicmp()、strcmp()、stricmp()在GCC和VC下都返回-1或1，而不是ASCII的差值。

9、strcpy()

头文件：#include <string.h>

函数原型： char *strcpy(char *dest, const char *src);

函数说明：strcpy() 函数用来复制字符串；strcpy() 把src所指的由‘\0‘结束的字符串（包含空字符）复制到dest 所指的数组中（且可以不必指向数组的开始），返回指向 dest 字符串的起始地址，即只拷贝空字符（包含空字符）之前的所有的字符，忽略其后的所有字符。

返回值：成功执行后返回目标数组指针 dest；

备注：src 和 dest 所指的内存区域不能重叠，且 dest 必须有足够的空间放置 src 所包含的字符串（包含结束符NULL）；如果参数 dest 所指的内存空间不够大，可能会造成缓冲溢出(buffer Overflow)的错误情况，在编写程序时请特别留意，或者用strncpy()来取代。

10、strncpy()

头文件：#include <string.h>

函数原型：char * strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

函数说明：strncpy()用来复制字符串的前n个字符；如果src的字符数少于n个，目标字符串就以拷贝的空字符结尾；如果src的字符数有n个或超过n个，就不拷贝空字符；

返回值：返回字符串dest；

备注：src 和 dest 所指的内存区域不能重叠，且 dest 必须有足够的空间放置n个字符；还要注意不拷贝空字符的情况。

11、sprintf()

头文件：#include <stdio.h>

函数原型：int sprintf(char *str, char * format [, argument, ...]);

函数说明：sprintf()函数用于将格式化的数据写入字符串；str为要写入的字符串；format为格式化字符串，与printf()函数相同；argument为变量；sprintf()会根据参数format 字符串来转换并格式化数据，然后将结果复制到参数str 所指的字符串数组，直到出现空字符结束(‘\0‘)为止；

备注：sprintf的作用是将一个格式化的字符串输出到一个目的字符串中，而printf是将一个格式化的字符串输出到屏幕。sprintf的第一个参数应该是目的字符串，如果不指定这个参数，执行过程中出现 "该程序产生非法操作,即将被关闭...."的提示；C语言对数组进行操作时并不检测数组的长度，如果str的长度不够，sprintf()很容易造成缓冲区溢出，带来意想不到的后果，黑客经常利用这个弱点攻击看上去安全的系统。

12、strchr()

头文件：#include <string.h>

函数原型：char * strchr (const char *str, int c);

函数说明：查找某字符在字符串中首次出现的位置；strchr() 将会找出 str 字符串中第一次出现字符 c 的地址，然后将该地址返回；

返回值：如果找到指定的字符则返回该字符所在地址，否则返回 NULL。

备注：字符串 str 的结束标志 ‘\0‘, 也会被纳入检索范围，所以 str 的组后一个字符也可以被定位。

13、strrchr()

头文件：#include <string.h>

函数原型：char * strrchr(const char *str, int c);

函数说明：查找某字符在字符串中最后一次出现的位置；将会找出 str 字符串中最后一次出现字符 c 的地址，然后将该地址返回；

返回值：如果找到就返回该字符最后一次出现的位置，否则返回 NULL。

备注：字符串 str 的结束标志‘\0‘， 也会被纳入检索范围，所以 str 的组后一个字符也可以被定位。

14、strpbrk()

头文件：#include <string.h>

函数原型：char *strpbrk( char *s1, char *s2);

函数说明：检索两个字符串中首个相同字符的位置；strpbrk()从s1的第一个字符向后检索，直到‘\0‘，如果当前字符存在于s2中，那么返回当前字符的地址，并停止检索。

返回值：如果s1、s2含有相同的字符，那么返回指向s1中第一个相同字符的指针，否则返回NULL。

备注：strpbrk()不会对结束符‘\0‘进行检索。

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<string.h>
 3 int main(void){
 4     char* s1 = "http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/";
 5     char* s2 = "see";
 6     char* p = strpbrk(s1,s2);
 7     if(p){
 8         printf("The result is: %s\n",p);   
 9     }else{
10         printf("Sorry!\n");
11     }
12     return 0;
13 }
14 
15 结果：
16 The result is: see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/

15、strstr()

头文件：#include <string.h>

函数原型： char *strstr( char *str, char * substr );

函数说明：用来检索子串在字符串中首次出现的位置；

返回值：返回字符串str中第一次出现子串substr的地址；如果没有检索到子串，则返回NULL。

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<string.h>
 3 int main(){
 4     // 也可以改成 char str[] = "http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/";
 5     char *str = "http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/";
 6     char *substr = "see";
 7     char *s = strstr(str, substr);
 8     printf("%s\n", s);
 9     return 0;
10 }
11 
12 结果：
13 see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/

16、strlen()

头文件：#include <string.h>

函数原型：unsigned int strlen (char *s);

函数说明：计算指定的字符串s 的长度，不包括结束字符‘\0‘；

注意:

一下字符数组，例如
    char str[100] = "http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/biaozhunku/";
定义了一个大小为100的字符数组，但是仅有开始的11个字符被初始化了，剩下的都是0，所以 sizeof(str) 等于100，strlen(str) 等于11。

如果字符的个数等于字符数组的大小，那么strlen()的返回值就无法确定了，例如
    char str[6] = "abcxyz";
strlen(str)的返回值将是不确定的。因为str的结尾不是0，strlen()会继续向后检索，直到遇到‘\0‘，而这些区域的内容是不确定的。

strlen() 函数计算的是字符串的实际长度，遇到第一个‘\0‘结束。如果你只定义没有给它赋初值，这个结果是不定的，它会从首地址一直找下去，直到遇到‘\0‘停止。而sizeof返回的是变量声明后所占的内存数，不是实际长度，此外sizeof不是函数，仅仅是一个操作符，strlen()是函数。

17、memchr()

头文件：#include <string.h>

函数原型：void * memchr(const void *s, char c, size_t n);

函数说明：memchr()从头开始搜寻s 所指的内存内容前n 个字节，直到发现第一个值为c 的字节，则返回指向该字节的指针。

返回值：如果找到指定的字节则返回该字节的指针，否则返回NULL。

18、memcmp()

头文件：#include <string.h>

定义函数：int memcmp (const void *s1, const void *s2, size_t n);

函数说明：memcmp()用来比较s1 和s2 所指的内存区间前n 个字符，适用于任何数据类型。

字符串大小的比较是以ASCII 码表上的顺序来决定，次顺序亦为字符的值。memcmp()首先将s1 第一个字符值减去s2 第一个字符的值，若差为0 则再继续比较下个字符，若差值不为0 则将差值返回。例如，字符串"Ac"和"ba"比较则会返回字符‘A‘(65)和‘b‘(98)的差值(－33)。

返回值：若参数s1 和s2 所指的内存内容都完全相同则返回0 值。s1 若大于s2 则返回大于0 的值。s1 若小于s2 则返回小于0 的值。

 1 #include <string.h>
 2 main(){
 3     char *a = "aBcDeF";
 4     char *b = "AbCdEf";
 5     char *c = "aacdef";
 6     char *d = "aBcDeF";
 7     printf("memcmp(a, b):%d\n", memcmp((void*)a, (void*)b, 6));
 8     printf("memcmp(a, c):%d\n", memcmp((void*)a, (void*)c, 6));
 9     printf("memcmp(a, d):%d\n", memcmp((void*)a, (void*)d, 6));
10 }

19、memcpy()

头文件：#include <string.h>

memcpy() 用来复制内存，其原型为：
    void * memcpy ( void * dest, const void * src, size_t num );

memcpy() 会复制 src 所指的内存内容的前 num 个字节到 dest 所指的内存地址上。

memcpy() 并不关心被复制的数据类型，只是逐字节地进行复制，这给函数的使用带来了很大的灵活性，可以面向任何数据类型进行复制。

需要注意的是：

• dest 指针要分配足够的空间，也即大于等于 num 字节的空间。如果没有分配空间，会出现断错误。
• dest 和 src 所指的内存空间不能重叠（如果发生了重叠，使用 memmove() 会更加安全）。

与 strcpy() 不同的是，memcpy() 会完整的复制 num 个字节，不会因为遇到“\0”而结束。

【返回值】返回指向 dest 的指针。注意返回的指针类型是 void，使用时一般要进行强制类型转换。

20、memmove()

头文件：#include <string.h>

memmove() 用来复制内存内容，其原型为：
    void * memmove(void *dest, const void *src, size_t num);

memmove() 与 memcpy() 类似都是用来复制 src 所指的内存内容前 num 个字节到 dest 所指的地址上。不同的是，memmove() 更为灵活，当src 和 dest 所指的内存区域重叠时，memmove() 仍然可以正确的处理，不过执行效率上会比使用 memcpy() 略慢些。

【返回值】返回指向 dest 的指针。注意返回的指针类型是 void，使用时一般要进行强制类型转换。

21、memset()

头文件：#include <string.h>

memset() 函数用来将指定内存的前n个字节设置为特定的值，其原型为：
    void * memset( void * ptr, int value, size_t num );

参数说明：

• ptr 为要操作的内存的指针。
• value 为要设置的值。你既可以向 value 传递 int 类型的值，也可以传递 char 类型的值，int 和 char 可以根据 ASCII 码相互转换。
• num 为 ptr 的前 num 个字节，size_t 就是unsigned int。

【函数说明】memset() 会将 ptr 所指的内存区域的前 num 个字节的值都设置为 value，然后返回指向 ptr 的指针。

memset() 可以将一段内存空间全部设置为特定的值，所以经常用来初始化字符数组。例如：

1 char str[20];
2 memset(str, ‘\0‘, sizeof(str)-1);

【返回值】返回指向 ptr 的指针。

注意：参数 value 虽声明为 int，但必须是 unsigned char，所以范围在0 到255 之间。

22、strspn()

头文件：#include <string.h>

strspn() 函数用来计算字符串 str 中连续有几个字符都属于字符串 accept，其原型为：
size_t strspn(const char *str, const char * accept);

【函数说明】strspn() 从参数 str 字符串的开头计算连续的字符，而这些字符都完全是 accept 所指字符串中的字符。简单的说，若 strspn() 返回的数值为n，则代表字符串 str 开头连续有 n 个字符都是属于字符串 accept 内的字符。

【返回值】返回字符串 str 开头连续包含字符串 accept 内的字符数目。所以，如果 str 所包含的字符都属于 accept，那么返回 str 的长度；如果 str 的第一个字符不属于 accept，那么返回 0。

注意：检索的字符是区分大小写的。

提示：函数 strcspn() 的含义与 strspn() 相反，可以对比学习。

23、strcspn()

头文件：#inclued<string.h>

strcspn() 用来计算字符串 str 中连续有几个字符都不属于字符串 accept，其原型为：
    int strcspn(char *str, char *accept);

【参数说明】str、accept为要进行查找的两个字符串。

strcspn() 从字符串 str 的开头计算连续的字符，而这些字符都完全不在字符串 accept 中。简单地说，若 strcspn() 返回的数值为 n，则代表字符串 str 开头连续有 n 个字符都不含字符串 accept 中的字符。

【返回值】返回字符串 str 开头连续不含字符串 accept 内的字符数目。

注意：如果 str 中的字符都没有在 accept 中出现，那么将返回 str 的长度；检索的字符是区分大小写的。

提示：函数 strspn() 的含义与 strcspn() 相反，可以对比学习。

24、strtok()

头文件：#include <string.h>

定义函数：char * strtok(char *s, const char *delim);

函数说明：strtok()用来将字符串分割成一个个片段。参数s 指向欲分割的字符串，参数delim 则为分割字符串，当strtok()在参数s 的字符串中发现到参数delim 的分割字符时则会将该字符改为\0 字符。在第一次调用时，strtok()必需给予参数s 字符串，往后的调用则将参数s 设置成NULL。每次调用成功则返回下一个分割后的字符串指针。

返回值：返回下一个分割后的字符串指针，如果已无从分割则返回NULL。

 1 #include <string.h>
 2 main(){
 3     char s[] = "ab-cd : ef;gh :i-jkl;mnop;qrs-tu: vwx-y;z";
 4     char *delim = "-: ";
 5     char *p;
 6     printf("%s ", strtok(s, delim));
 7     while((p = strtok(NULL, delim)))
 8         printf("%s ", p);
 9         printf("\n");
10 }
11 
12 执行结果：
13 ab cd ef;gh i jkl;mnop;qrs tu vwx y;z     //－与:字符已经被\0 字符取代