C语言常见字符函数和字符串函数精讲

目录

引言

一、字符函数

1.字符分类函数

2.字符转换函数

二、字符串函数

1.gets、puts

2.strlen

3.strcpy

4.strncpy

5.strcat 

6.strncat

7.strcmp

8.strncmp 

 9.strstr

10.strchr 

11.strtok 

12.strlwr 

13.strupr

引言

在C语言编程中，字符函数和字符串函数是处理文本数据不可或缺的工具。本文将详细介绍这两类函数的定义、功能、使用方法，并通过示例代码帮助读者更好地理解和应用这些函数。

一、字符函数

字符函数通常位于ctype.h头文件中，它们对单个字符进行操作，判断字符的类型或转换字符。

1.字符分类函数

字符分类函数
函数如果参数符合下列条件则返回真
iscntrl控制字符:换页‘\f’,换行'\n',回车‘\r’,制表符'\t',垂直制表符'\v’等
isspace空白字符:空格‘ ’,换页‘\f’,换行'\n',回车‘\r’，制表符'\t',垂直制表符'\v'等
isdight十进制数字0~9
isxdight十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a~f，大写字母A~F
islower小写字母a~z
isupper大写字母A~Z
isalpha字母a~z或A~Z
isalnum字母或者数字，a~z,A~Z,0~9
ispunct标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符(可打印)
isgraph任何图形字符
isprint任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

使用示例：

这些函数的使⽤⽅法⾮常类似，我们这里就以一个为例，其他的⾮常类似： 

int islower ( int c );//判断字符是否为小写字母
//通过返回值来说明是否是⼩写字⺟
//如果是⼩写字⺟就返回⾮0的整数，如果不是⼩写字⺟，则返回0

写一个代码，将字符串中的小写字母转大写：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{int i = 0;char str[] = "i love China\n";char c;while (str[i]){c = str[i];if (islower(c))c -= 32;putchar(c);i++;}return 0;
}

输出：

2.字符转换函数

tolower(int ch);//将大写字母转换为小写。
toupper(int ch);//将小写字母转换为大写。

使用示例：上⾯的代码，我们将⼩写转⼤写，是-32完成的效果，有了转换函数，就可以直接使⽤ tolower函数。 

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{int i = 0;char str[] = "i love China\n";char c;while (str[i]){c = str[i];c=toupper(c);//这里直接使用函数来转换putchar(c);i++;}return 0;
}

输出：

二、字符串函数

字符串函数通常位于<string.h>头文件中，它们对以null字符结尾的字符串进行操作。

1.gets、puts

gets、puts的头文件为<stdio.h>。其余均为<string.h>。

gets函数原型：

char *gets(char *str);

参数：

str:指向一个字符数组的指针，gets 函数会将读取的字符串存储在这个数组中。

功能：

gets 函数会读取一行输入，直到遇到换行符，然后自动将换行符替换为字符串结束符 \0，并将读取的字符串存储在 str 指向的字符数组中。

puts函数原型：

int puts(const char *str);

参数：

str:指向要输出的以空字符 \0 结尾的字符串的指针。
功能：

puts 函数将 str 指向的字符串输出到标准输出，并在字符串末尾自动添加一个换行符 \n。它不会在字符串中查找或输出任何嵌入的换行符。

返回值：

成功：如果输出成功，puts 返回一个非负值。
失败：如果发生错误，puts 返回 EOF（通常定义为 -1）。

使用示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char str[20];printf("输入：\n");gets(str);printf("输出：\n");puts(str);return 0;
}

 运行结果：

2.strlen

函数原型：

size_t strlen(const char *s);

参数：

s:指向要计算长度的字符串的指针。(必须是一个以空字符'\0'结尾的字符串）

功能：

strlen统计的是从该函数的参数 str 中这个地址开始向后，'\0' 之前字符串中字符的个数。(strlen 函数会⼀直向后找'\0'字符，直到找到为⽌，所以可能存在越界查找)
返回值：

返回一个 size_t 类型的值，表示字符串中的字符数。（不包括空字符'\0'）

使用示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char* str = "Hello World";printf("%d", strlen(str));return 0;
}

 运行结果：

3.strcpy

函数原型:

char *strcpy(char *dest, const char *src);

参数:

dest: 目标字符串的地址，它应该有足够的空间来容纳源字符串和空字符'\0'。
src: 源字符串的地址，源字符串必须要以'\0'结束。

功能:

strcpy 函数将源字符串复制到目标字符串中，并在目标字符串末尾添加空字符'\0'。
返回值:

返回 dest 指针，指向目标字符串的第一个字符。

 使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char src[] = "Hello, World!";char dest[20]={0};strcpy(dest, src);printf("Copied string: %s\n", dest);return 0;
}

运行结果：

4.strncpy

strncpy用法类似strcpy函数，不过它指定了要复制的最大字符数，从而可以避免缓冲区溢出的风险。

函数原型：

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

参数：

dest: 目标字符串的地址，它应该有足够的空间来容纳源字符串的一部分和空字符'\0'
src: 源字符串的地址，源字符串必须要以'\0'结束。
n: 要复制的字符数。

功能：

strncpy 函数将源字符串 src 的前 n 个字符复制到目标字符串 dest 中。如果源字符串的长度小于 n，则 dest 中的剩余字符会被填充为空字符'\0'。如果源字符串的长度大于或等于 n，strncpy 只会复制前 n 个字符，而不会复制源字符串中的空字符'\0'。
返回值：

返回 dest 指针，指向目标字符串的第一个字符。

使用示例： 

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char src[] = "Hello, World!";char dest[20] = {0};// 指定要复制的字符数为5strncpy(dest, src,5);// 打印结果printf("Copied string: %s\n", dest);return 0;
}

运行结果：

5.strcat 

函数原型：

char *strcat(char *dest, const char *src);

参数：
dest: 目标字符串的地址，它应该有足够的空间来容纳源字符串和空字符'\0'。
src: 源字符串的地址。

功能：
strcat 函数将源字符串 src 的内容追加到目标字符串 dest 的末尾，直到遇到源字符串中的空字符'\0'为止。然后，它会在目标字符串末尾添加一个空字符'\0'，以表示字符串的结束。

返回值：
返回 dest 指针，指向目标字符串的第一个字符。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char dest[20] = "Hello, ";char src[] = "World!";strcat(dest, src);printf("Concatenated string: %s\n", dest);return 0;
}

运行结果：

6.strncat

strncat用法类似strcat函数，不过它指定了要拼接的最大字符数，从而可以避免缓冲区溢出的风险。 

 函数原型：

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

参数：
dest：指向目标字符串的指针，该字符串必须足够大，以容纳拼接后的字符串，包括结尾的空字符 \0。
src：指向源字符串的指针，即要追加的字符串。
n：表示从 src 中最多复制多少个字符到 dest 中。
功能：
strncat 函数的功能是将 src 指向的字符串的前 n 个字符（不包括空字符 \0）追加到 dest 指向的字符串的末尾，并在结果字符串的末尾自动添加一个空字符 \0。如果 src 中的字符数少于 n，则 strncat 会复制整个 src 字符串。

返回值：
函数返回一个指向目标字符串 dest 的指针。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char dest[20] = "Hello, ";const char src[] = "World!!!!";// 使用strncat函数追加字符串strncat(dest, src, 5); // 只追加"World"（5个字符）和空字符// 打印结果printf("The concatenated string is: '%s'\n", dest);return 0;
}

运行结果：

7.strcmp

函数原型:

int strcmp(const char *s1, const char *s2);

参数：
s1: 指向要比较的第一个字符串的指针。
s2: 指向要比较的第二个字符串的指针。
功能：
strcmp 函数比较两个以空字符'\0'结尾的字符串 s1 和 s2。比较是基于字符串中字符的 ASCII 值，逐个字符进行，直到遇到不同的字符或到达字符串的结尾（空字符 '\0'）。

返回值：
如果 s1 等于 s2，返回 0。
如果 s1 小于 s2，返回一个小于 0 的值。
如果 s1 大于 s2，返回一个大于 0 的值。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {const char* str1 = "Hello";const char* str2 = "World";int result = strcmp(str1, str2);if (result < 0) {printf("'%s' is less than '%s'\n", str1, str2);}else if (result > 0) {printf("'%s' is greater than '%s'\n", str1, str2);}else {printf("'%s' is equal to '%s'\n", str1, str2);}return 0;
}

 运行结果：

8.strncmp 

 strncmp用法类似strcmp函数，不过它指定了要比较的最大字符数，从而可以避免缓冲区溢出的风险。 

函数原型：

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

参数：
s1: 指向要比较的第一个字符串的指针。
s2: 指向要比较的第二个字符串的指针。
n: 指定比较的字符数。比较将限于 s1 和 s2 的前 n 个字符。
功能：

⽐较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续往后⽐较，最多⽐较n个字⺟，如果提前发现不⼀样，就提前结束，⼤的字符所在的字符串⼤于另外⼀个。如果num个字符都相等，就是相等返回0。

返回值：
如果 s1 和 s2 的前 n 个字符相等，返回 0。
如果在比较完 n 个字符之前，s1 中的某个字符的 ASCII 值小于 s2 中对应位置的字符的 ASCII 值，返回一个小于 0 的值。
如果在比较完 n 个字符之前，s1 中的某个字符的 ASCII 值大于 s2 中对应位置的字符的 ASCII 值，返回一个大于 0 的值。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {const char* str1 = "Hello";const char* str2 = "World";int result = strncmp(str1, str2,1);//这里只限定比较一位，即H和W比较ASCII码if (result < 0) {printf("'%s' is less than '%s'\n", str1, str2);}else if (result > 0) {printf("'%s' is greater than '%s'\n", str1, str2);}else {printf("'%s' is equal to '%s'\n", str1, str2);}return 0;
}

运行结果：

 

 9.strstr

函数原型:

char *strstr(const char *haystack, const char *needle);

参数:
haystack: 指向要搜索的字符串的指针。
needle: 指向要查找的子字符串的指针。
功能:
strstr 函数在字符串 haystack 中查找子字符串 needle 的第一次出现。搜索是不区分大小写的。

返回值:
如果 needle 是 haystack 的一个子字符串，strstr 返回指向 haystack 中 needle 第一次出现的指针。
如果 needle 不是 haystack 的子字符串，strstr 返回 NULL。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {const char* str = "Hello, world!";const char* substr = "world";char* pos = strstr(str, substr);if (pos) {printf("Found '%s' in '%s' at position: %ld\n", substr, str, (long)(pos - str));}else {printf("'%s' not found in '%s'\n", substr, str);}return 0;
}

运行结果： 

 

10.strchr 

函数原型:

char *strchr(const char *s, int c);

参数:
s: 指向要搜索的字符串的指针。
c: 要查找的字符的 ASCII 值。
功能:
strchr 函数在字符串 s 中查找指定字符 c 的第一次出现。搜索不包括终止空字符 '\0'。

返回值:
如果找到指定字符，strchr 返回指向该字符的指针。
如果字符串中没有找到指定字符，strchr 返回 NULL。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {const char* str = "Hello, world!";char ch = 'o';//strchr 返回指向字符串中第一个 'o' 字符的指针char* pos = strchr(str, ch);if (pos) {printf("Found '%c' in '%s' at position: %ld\n", ch, str, (long)(pos - str));}else {printf("'%c' not found in '%s'\n", ch, str);}return 0;
}

运行结果：

 

11.strtok 

函数原型:

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

参数:
str: 指向要分解的字符串的指针。在第一次调用时，这个指针应该指向要分解的字符串；在后续调用时，这个指针应该设置为 NULL，以便函数继续从上一次停止的位置开始处理。
delim: 指向包含分隔符的字符串。
功能:
strtok 函数用于将字符串 str 分解成一系列的标记（tokens），这些标记由 delim 参数中定义的分隔符分隔。在第一次调用 strtok 时，它会在找到的第一个分隔符处将字符串 str 替换为一个空字符（'\0'），并返回指向标记的指针。后续调用 strtok 时，应该将第一个参数设置为 NULL，这样函数就会继续处理同一个字符串，从上一次找到的标记结束的地方开始。

返回值:
成功时，strtok 返回指向下一个标记的指针。
如果没有更多的标记，strtok 返回 NULL。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char str[] = "This is a sample string";const char* delimiters = " ,.";char* token;// 第一次调用，需要传入要分解的字符串token = strtok(str, delimiters);while (token != NULL) {printf("%s\n", token); // 打印当前标记token = strtok(NULL, delimiters); // 后续调用，第一个参数为NULL}return 0;
}

运行结果：

 

12.strlwr 

函数原型:

char *strlwr(char *str);

参数:
str: 指向要转换为小写的字符串的指针。
功能:
strlwr 函数将字符串 str 中的所有大写字母转换为相应的小写字母，其他字符保持不变。

返回值:
strlwr 函数返回一个指向转换后字符串的指针，即它返回的指针与输入的 str 参数相同。

 使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char str[] = "HELLO WORLD!";char* lower_str = strlwr(str);printf("%s\n", lower_str);return 0;
}

运行结果：

13.strupr

函数原型:

char *strupr(char *str);

参数:
str: 指向要转换为大写的字符串的指针。
功能:
strupr 函数将字符串 str 中的所有小写字母转换为相应的大写字母，其他字符保持不变。

返回值:
strupr 函数返回一个指向转换后字符串的指针，即它返回的指针与输入的 str 参数相同。

使用示例：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {char str[] = "hello world!";char* upper_str = strupr(str);printf("%s\n", upper_str);return 0;
}

 运行结果：

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