C语言函数： 字符串函数及模拟实现strtok()、strstr()、strerror()

strstr()函数:

        作用：字符串查找。在一串字符串中，查找另一串字符串是否存在。

形参:

       str2在str1中寻找。返回值是char*的指针

        原理：如果在str1中找到了str2，则返回在str1中存在的str2的字符串的第一个字符的地址。如果在str1中每找到str2，则返回NULL(空指针)。

举例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>int main()
{char arr1[] = "abcdefgh";char arr2[] = "bcde";char arr3[] = "bcdeh";char* a1 = strstr(arr1, arr2);char* a2 = strstr(arr1, arr3);return 0;
}

        a1是在arr1中寻找arr2,在arr1[1]~arr1[4]上找到了与arr2一样的字符串，则返回arr1中字符'b'的地址。

        a2是在arr1中寻找arr3,在arr1中并未找到与arr1一样的字符串，则返回NULL。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>int main()
{char arr1[] = "abcdefgh";char arr2[] = "bcde";char arr3[] = "bcdeh";char* a1 = strstr(arr1, arr2);char* a2 = strstr(arr1, arr3);if (a1 != NULL){printf("arr2找到了");//结果:arr2找到了}if (a2 == NULL){printf("arr3没找到");//结果:arr3没找到}return 0;
}

strstr()函数的模拟实现：

char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)//因为两个地址值不会改变，所以加const
{assert(str1 && str2);//防止两个参数为NULLchar* pt1 = NULL;char* pt2 = NULL;char* nc = str1;//用于在字符串中找到与str2首元素一样字符。while (*nc)//当str1中找完了，都没有找到和str2中首元素一样的字符时停止循环。{pt1 = nc;//用于定位到每次找到和str2中首元素一样的字符的地址。pt2 = str2;//用于指向str2的首元素地址。while (*pt1 && *pt2 && ( * pt1 == *pt2))//找到和str2中首元素一样的字符{pt1++;pt2++;}if (*pt2 == '\0')//当上面的循环走完，ptr2的指向\0时，说明在str1中找到了和str2一样的字符串{return nc;//返回当时的字符串。}nc++;//当这个str1中的元素和str2不匹配，就要看下一个字符是否匹配。}return NULL;
}

        

int main()
{char arr1[] = "abbcdef";char arr2[] = "bcd";char* a1 = my_strstr(arr1, arr2);if (a1 != NULL){printf("arr2找到了\n");//结果:arr2找到了}else{printf("arr2没找到\n");}return 0;
}

        

补充：还有一种算法：KMP算法。也是一个字符串查找的算法。

---

strtok()函数:

        作用：对字符串进行切分（分割）

        #include <string.h>

参数：

        str是将被分割的字符串

        sep是需要传入的是字符串，sep内包含了需要作为分割符的字符的集合

        

        如果要将str中分为三个部分：www、qq、com

        那么就需要在@和.处进行分割。因此，@和.就是分割符，将分隔符放入sep字符串中，此时就是 ：分割符的字符的集合

       

原理：

       这里有个字符串str ："www@qq.com\0"

        strtok()会将按照sep所指示的，在str中寻找sep内存在的字符。

        找到@后，会将@改成\0。

        strtok()返回@之前的字符串的首元素地址，即：str中第一个'w'的地址。

        并且strtok会记录此时\0的位置。

        strtok有两种机制：

        1.如果strtok不为NULL，那么会保存@的位置(@会被改成\0)     

        2.如果strtok为 NULL,那么会从上次strtok所保存@的位置，继续往下找seq中的字符，如果找到，接着分割。最后再保存被改成\0的位置。

        最后：如果strtok找到了没被改的\0，也就是字符串末尾的\0时，返回NULL。

        

        那么有疑问了，strtok是怎么保存@的位置呢？

        其实，想要保存某个数据，实际上就是创建一个全局变量。只要创建了全局变量，程序运行到哪里，无论在哪个函数中，都可以被使用。

        因此，strtok就是利用全局变量的能力，从而保存了@的位置。那么strtok是怎么保存的呢？难道直接在代码中写上一个全局变量吗？显然不是。

        strtok其实是使用static修饰了存放@位置的变量，因为static基本含义就是让一个变量成为全局变量。

        static函数名除了对该函数声明的文件可见外，其他文件都无法访问。也就是只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序中的其他文件的函数调用。

        static可以限定变量或函数为静态存储。静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区，直到程序结束才从内存消失，static限定的变量或函数不会和同一程序中其他文件同名的相冲突。如果用static限定内部变量，则该变量从程序一开始就用有内存，不会随其所在函数的调用和退出而分配和消失。

        

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
#include <assert.h>void cc()
{static int opp = 0;opp++;printf("%d", opp);
}int main()
{cc();//结果:1int opp = 3;cc();//结果:2return 0;
}

使用建议：

        因为strtok的会对str字符串本身进行修改，如果不想对strtok进行修改时，可以用strcpy进行拷贝，然后对拷贝的字符串使用strtok

        

char arr[] = "www@qq.com";char* p = "@.";char tmp[20] = { 0 };strcpy(tmp, arr);//拷贝

实验：

        

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>int main()
{char arr[] = "www@qq.com";char* p = "@.";char tmp[20] = { 0 };strcpy(tmp, arr);char* ret = NULL;ret = strtok(tmp, p);printf("%s\n", ret);//wwwret = strtok(NULL,p);printf("%s\n", ret);//qqret = strtok(NULL, p);printf("%s\n", ret);//comret = strtok(NULL, p);printf("%s\n", ret);//(null)return 0;
}

        创建了一个ret用于存放，每次strtok返回的字符串首元素地址。

        第一次调用 strtok(tmp, p)拿到了(返回)'w'的地址，保存了@(\0)的位置。

        第二次调用strtok(NULL,p)拿到了(返回)'q'的地址，保存了.(\0)的位置。

        第三次调用strtok(NULL,p)拿到了(返回)'c'的地址，\0的位置。

        第四次调用strtok(NULL,p)拿到了(返回)NULL,这是因为\0后面找不到p内包含的字符了。

        结果打印三个部分：www、qq、com

代码强化：

        这一个一个地调用strtok显然是不合理地。

        并且我们发现除了第一次调用strtok，传入地第一个参数是一个活指针之外，后面的几次调用使用的都是NULL，因此我们可以创建一个循环，从而分割它们。

        

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>int main()
{char arr[] = "www@qq.com";char* p = "@.";char tmp[20] = { 0 };strcpy(tmp, arr);char* ret = NULL;for ( ret = strtok(tmp, p); ret != NULL; ret = strtok(NULL, p)){printf("%s\n", ret);}return 0;
}

        for(初始化值;判断条件;对值改变)

        初始化值，执行了strtok第一次调用。

        判断条件，如果为strtok返回了NULL，说明没有分隔符了，for循环就停止。

        对值改变，做到了除第一次以外，后n次地对strtok地调用。

        

模拟实现：

       C语言源码剖析与实现——strtok()系列函数实现_strtok源码_C+G的博客-CSDN博客

---

strerror

        作用：翻译错误码。在使用库函数的时候，如果失败了都会出现错误码，而这串错误码你完全不懂是什么意思，比如：5，这个错误码的意思是什么呢？肯定不知道吧。

        错误码的作用是告诉你，你的代码执行过程中出现的错误。比如内存空间不足等等...

参数：

        头文件：#include <string.h>

        strerror返回的是一个地址，这个地址指向了一个字符串。这个字符串就是strerror从错误码所翻译出来的一句话。

        

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>int main()
{printf("%s\n", strerror(0));printf("%s\n", strerror(1));printf("%s\n", strerror(2));return 0;
}

 

        除此之外，还有许多C语言内部的错误码。

errno:

        errno是C语言定义的一个全局变量，它的作用是存放代码执行过程中出现的错误码。

        它不需要人为的定义，当用到它的时候只需要引头文件：#include <errno.h>

        

举例：

        

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>int main()
{//fopen:打开文件FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//test.txt不存在if(pf ==NULL)//fopen找不到test.txt会返回空指针printf("%s\n", strerror(errno));//返回错误信息return 0;
}

模拟实现:

        单纯的翻译代码，因此不做实现。