1. 字符串
在C语言中,“字符”与“字符串”之间,是有区别的。
“字符”,使用单引号作为定界符,而“字符串”,是使用双引号作为定界符。
‘a’和”a”的区别:C规定以字符’\0’作为字符串结束标志,’\0’是一个ASCII码为0的字符,它不会引起任何控制动作,也不是一个可显示的字符。字符串”a”实际包含2个字符:’a’和’\0’
C语言中没有专门的字符串变量,如果要将一个字符串存放在变量中,必须使用字符数组,即用一个字符型数组来存放一个字符串,数组中每一个元素存放一个字符。
1. 表示字符串的方式有三种:
- char数组 : char arry[]=“iloveyou”
- 用引号括起的字符串常量(也称字符串字面值):“iloveyou”
- 被设置为字符串的地址的char指针 :char* str=“iloveyou”
2. 字符数组和字符串
C 语言中并不存在字符串这个数据类型,而是使用字符数组来保存字符串。那么,字符数组就一定是字符串吗?
对于这个问题,大多教科书中的回答是“是”。其实不然,字符数组和字符串是完全不相同的两个概念,千万不要混淆。分析如下所示的示例代码。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
/*字符数组赋初值*/
char cArr[] = {'I','L','O','V','E','C'};
/*字符串赋初值*/
char sArr[] = "ILOVEC";
/*用sizeof()求长度*/
printf("cArr的长度=%d\n", sizeof(cArr));
printf("sArr的长度=%d\n", sizeof(sArr));
/*用strlen()求长度*/
printf("cArr的长度=%d\n", strlen(cArr));
printf("sArr的长度=%d\n", strlen(sArr));
/*用printf的%s打印内容*/
printf("cArr的内容=%s\n", cArr);
printf("sArr的内容=%s\n", sArr);
return 0;
}
运行结果为:
cArr的长度=6
sArr的长度=7
cArr的长度=6
sArr的长度=6
cArr的内容=ILOVEC’
sArr的内容=ILOVEC
从代码及其运行结果中可以看出如下几点。
首先,从概念上讲,cArr 是一个字符数组,而 sArr 是一个字符串。因此,对于 sArr,编译时会自动在末尾增加一个 null 字符(也就是’\0’,用十六进制表示为 0x00);而对于 cArr,则不会自动增加任何东西。
记住,这里的 sArr 必须是“char sArr[7]=“ILOVEC””,而不能够是“char sArr[6]=“ILOVEC””。
其次,“sizeof()”运算符求的是字符数组的长度,而不是字符串长度。因此,对于“sizeof(cArr)”,其运行结果为 6;而对于 sizeof(sArr),其运行结果为 7(之所以为 7,是因为 sArr 是一个字符串,编译时会自动在末尾增加一个 null 字符)。因此,对于以下代码:
/*字符数组赋初值*/
char cArr[] = {'I','L','O','V','E','C'};
/*字符串赋初值*/
char sArr[] = "ILOVEC";
也可以写成如下等价形式:
/*字符数组赋初值*/
char cArr[6] = {'I','L','O','V','E','C'};
/*字符串赋初值*/
char sArr[7] = "ILOVEC";
最后,对于字符串 sArr,可以直接使用 printf 的 %s 打印其内容;而对字符数组,很显然使用 printf 的 %s 打印其内容是不合适的。
通过对以上代码的分析,现在我们可以很简单地得出字符数组和字符串二者之间的区别:
- 对于字符数组,其长度是固定的,其中任何一个数组元素都可以为 null 字符。因此,字符数组不一定是字符串。
- 对于字符串,它必须以 null 结尾,其后的字符不属于该字符串。字符串一定是字符数组,它是最后一个字符为 null 字符的字符数组。
3. 字符指针
除了字符数组,C语言还支持另外一种表示字符串的方法,就是直接使用一个指针指向字符串,例如:
char *str = "http://c.biancheng.net";
或者:
char *str;
str = "http://c.biancheng.net";
字符串中的所有字符在内存中是连续排列的,str 指向的是字符串的第 0 个字符;我们通常将第 0 个字符的地址称为字符串的首地址。字符串中每个字符的类型都是char
,所以 str 的类型也必须是char *
。
下面的例子演示了如何输出这种字符串:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
char *str = "http://c.biancheng.net";
int len = strlen(str), i;
//直接输出字符串
printf("%s\n", str);
//使用*(str+i)
for(i=0; i<len; i++){
printf("%c", *(str+i));
}
printf("\n");
//使用str[i]
for(i=0; i<len; i++){
printf("%c", str[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
运行结果:
http://c.biancheng.net
http://c.biancheng.net
http://c.biancheng.net
这一切看起来和字符数组是多么地相似,它们都可以使用%s
输出整个字符串,都可以使用*
或[ ]
获取单个字符,这两种表示字符串的方式是不是就没有区别了呢?
有!它们最根本的区别是在内存中的存储区域不一样,字符数组存储在全局数据区或栈区,第二种形式的字符串存储在常量区。全局数据区和栈区的字符串(也包括其他数据)有读取和写入的权限,而常量区的字符串(也包括其他数据)只有读取权限,没有写入权限。
内存权限的不同导致的一个明显结果就是,字符数组在定义后可以读取和修改每个字符,而对于第二种形式的字符串,一旦被定义后就只能读取不能修改,任何对它的赋值都是错误的。
我们将第二种形式的字符串称为字符串常量,意思很明显,常量只能读取不能写入。请看下面的演示:
#include <stdio.h>
int main(){
char *str = "Hello World!";
str = "I love C!"; //正确
str[3] = 'P'; //错误
return 0;
}
这段代码能够正常编译和链接,但在运行时会出现段错误(Segment Fault)或者写入位置错误。
第4行代码是正确的,可以更改指针变量本身的指向;第5行代码是错误的,不能修改字符串中的字符。
到底使用字符数组还是字符串常量
在编程过程中如果只涉及到对字符串的读取,那么字符数组和字符串常量都能够满足要求;如果有写入(修改)操作,那么只能使用字符数组,不能使用字符串常量。
获取用户输入的字符串就是一个典型的写入操作,只能使用字符数组,不能使用字符串常量,请看下面的代码:
#include <stdio.h>
int main(){
char str[30];
gets(str);
printf("%s\n", str);
return 0;
}
运行结果:
C C++ Java Python JavaScript
C C++ Java Python JavaScript
最后我们来总结一下,C语言有两种表示字符串的方法,一种是字符数组,另一种是字符串常量,它们在内存中的存储位置不同,使得字符数组可以读取和修改,而字符串常量只能读取不能修改。
4. C语言中%c与%s的区别与划分详解
%c格式对应的是单个字符,%s格式对应的是字符串。
例:
char a;
char b[20];
scanf("%c",&a); //只能输入一个字符。
scanf("%s",b); //可以输入一串不超过20字符的字符串。
%c对应类型为char, %s对应类型为char * , 即字符串.
用作输入时, 二者参数都要传char * 型.
%c输入函数只会对一个字节空间赋值. 而%s会一直赋值,直到输入中遇到空白字符为止.
用作输出时, %c传char类型,输出一个字符. %s传char*类型参数, 输出到\0为止.
%c只能输出或输入一个字符,%s输出的是一串字符;
输入的时候scanf("%c", &a);这里的&不能少
而scanf("%s",s);这里不能有&符号
5. 字符串结束标志(划重点)
字符串是一系列连续的字符的组合,要想在内存中定位一个字符串,除了要知道它的开头,还要知道它的结尾。找到字符串的开头很容易,知道它的名字(字符数组名或者字符串名)就可以;然而,如何找到字符串的结尾呢?C语言的解决方案有点奇妙,或者说有点奇葩。
在C语言中,字符串总是以'\0'
作为结尾,所以'\0'
也被称为字符串结束标志,或者字符串结束符。
'\0'
是 ASCII 码表中的第 0 个字符,英文称为 NUL,中文称为“空字符”。该字符既不能显示,也没有控制功能,输出该字符不会有任何效果,它在C语言中唯一的作用就是作为字符串结束标志。
由" "
包围的字符串会自动在末尾添加'\0'
。例如,"abc123"
从表面看起来只包含了 6 个字符,其实不然,C语言会在最后隐式地添加一个'\0'
,这个过程是在后台默默地进行的,所以我们感受不到。
需要注意的是,逐个字符地给数组赋值并不会自动添加'\0'
,例如:
char str[] = {'a', 'b', 'c'};
数组 str 的长度为 3,而不是 4,因为最后没有'\0'
。
当用字符数组存储字符串时,要特别注意'\0'
,要为'\0'
留个位置;这意味着,字符数组的长度至少要比字符串的长度大 1。请看下面的例子:
char str[7] = "abc123";
"abc123"
看起来只包含了 6 个字符,我们却将 str 的长度定义为 7,就是为了能够容纳最后的'\0'
。如果将 str 的长度定义为 6,它就无法容纳'\0'
了。
有些时候,程序的逻辑要求我们必须逐个字符地为数组赋值,这个时候就很容易遗忘字符串结束标志'\0'
。下面的代码中,我们将 26 个大写英文字符存入字符数组,并以字符串的形式输出:
#include <stdio.h>
int main(){
char str[30];
char c;
int i;
for(c=65,i=0; c<=90; c++,i++){
str[i] = c;
}
printf("%s\n", str);
return 0;
}
在 VS2015 下的运行结果:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ口口口口i口口0 ?
口
表示无法显示的特殊字符。
大写字母在 ASCII 码表中是连续排布的,编码值从 65 开始,到 90 结束,使用循环非常方便。
在《C语言变量的定义位置以及初始值》一节中我们讲到,在很多编译器下,局部变量的初始值是随机的,是垃圾值,而不是我们通常认为的“零”值。局部数组(在函数内部定义的数组,本例中的 str 数组就是在 main() 函数内部定义的)也有这个问题,很多编译器并不会把局部数组的内存都初始化为“零”值,而是放任不管,爱是什么就是什么,所以它们的值也是没有意义的,也是垃圾值。
在函数内部定义的变量、数组、结构体、共用体等都称为局部数据。在很多编译器下,局部数据的初始值都是随机的、无意义的,而不是我们通常认为的“零”值。这一点非常重要,大家一定要谨记,否则后面会遇到很多奇葩的错误。
本例中的 str 数组在定义完成以后并没有立即初始化,所以它所包含的元素的值都是随机的,只有很小的概率会是“零”值。循环结束以后,str 的前 26 个元素被赋值了,剩下的 4 个元素的值依然是随机的,不知道是什么。
printf() 输出字符串时,会从第 0 个元素开始往后检索,直到遇见'\0'
才停止,然后把'\0'
前面的字符全部输出,这就是 printf() 输出字符串的原理。本例中我们使用 printf() 输出 str,按理说到了第 26 个元素就能检索到'\0'
,就到达了字符串的末尾,然而事实却不是这样,由于我们并未对最后 4 个元素赋值,所以第 26 个元素不是'\0'
,第 27 个也不是,第 28 个也不是……可能到了第 50 个元素才遇到'\0'
,printf() 把这 50 个字符全部输出出来,就是上面的样子,多出来的字符毫无意义,甚至不能显示。
数组总共才 30 个元素,到了第 50 个元素不早就超出数组范围了吗?是的,的确超出范围了!然而,数组后面依然有其它的数据,printf() 也会将这些数据作为字符串输出。
你看,不注意'\0'
的后果有多严重,不但不能正确处理字符串,甚至还会毁坏其它数据。
要想避免这些问题也很容易,在字符串的最后手动添加'\0'
即可。修改上面的代码,在循环结束后添加'\0'
:
#include <stdio.h>
int main(){
char str[30];
char c;
int i;
for(c=65,i=0; c<=90; c++,i++){
str[i] = c;
}
str[i] = 0; //此处为添加的代码,也可以写作 str[i] = '\0';
printf("%s\n", str);
return 0;
}
第 9 行为新添加的代码,它让字符串能够正常结束。根据 ASCII 码表,字符'\0'
的编码值就是 0。
但是,这样的写法貌似有点业余,或者说不够简洁,更加专业的做法是将数组的所有元素都初始化为“零”值,这样才能够从根本上避免问题。再次修改上面的代码:
#include <stdio.h>
int main(){
char str[30] = {0}; //将所有元素都初始化为 0,或者说 '\0'
char c;
int i;
for(c=65,i=0; c<=90; c++,i++){
str[i] = c;
}
printf("%s\n", str);
return 0;
}
还记得《什么是数组》一节中强调过的吗?如果只初始化部分数组元素,那么剩余的数组元素也会自动初始化为“零”值,所以我们只需要将 str 的第 0 个元素赋值为 0,剩下的元素就都是 0 了。
6. 字符串长度
所谓字符串长度,就是字符串包含了多少个字符(不包括最后的结束符'\0'
)。例如"abc"
的长度是 3,而不是 4。
在C语言中,我们使用string.h
头文件中的 strlen() 函数来求字符串的长度,它的用法为:
length strlen(strname);
strname 是字符串的名字,或者字符数组的名字;length 是使用 strlen() 后得到的字符串长度,是一个整数。
下面是一个完整的例子,它输出《C语言入门教程》网址的长度:
#include <stdio.h>
#include <string.h> //记得引入该头文件
int main(){
char str[] = "http://c.biancheng.net/c/";
long len = strlen(str);
printf("The lenth of the string is %ld.\n", len);
return 0;
}
运行结果:
The lenth of the string is 25.
7. 字符串的输出
在C语言中,有两个函数可以在控制台(显示器)上输出字符串,它们分别是:
- puts():输出字符串并自动换行,该函数只能输出字符串。
- printf():通过格式控制符
%s
输出字符串,不能自动换行。除了字符串,printf() 还能输出其他类型的数据。
这两个函数相信大家已经非常熟悉了,这里不妨再演示一下,请看下面的代码:
#include <stdio.h>
int main(){
char str[] = "http://c.biancheng.net";
printf("%s\n", str); //通过字符串名字输出
printf("%s\n", "http://c.biancheng.net"); //直接输出
puts(str); //通过字符串名字输出
puts("http://c.biancheng.net"); //直接输出
return 0;
}
运行结果:
http://c.biancheng.net
http://c.biancheng.net
http://c.biancheng.net
http://c.biancheng.net
注意,输出字符串时只需要给出名字,不能带后边的[ ]
,例如,下面的两种写法都是错误的:
printf("%s\n", str[]);
puts(str[10]);
8. 字符串的输入
在C语言中,有两个函数可以让用户从键盘上输入字符串,它们分别是:
- scanf():通过格式控制符
%s
输入字符串。除了字符串,scanf() 还能输入其他类型的数据。 - gets():直接输入字符串,并且只能输入字符串。
但是,scanf() 和 gets() 是有区别的:
- scanf() 读取字符串时以空格为分隔,遇到空格就认为当前字符串结束了,所以无法读取含有空格的字符串。
- gets() 认为空格也是字符串的一部分,只有遇到回车键时才认为字符串输入结束,所以,不管输入了多少个空格,只要不按下回车键,对 gets() 来说就是一个完整的字符串。换句话说,gets() 用来读取一整行字符串。
请看下面的例子:
#include <stdio.h>
int main(){
char str1[30] = {0};
char str2[30] = {0};
char str3[30] = {0};
//gets() 用法
printf("Input a string: ");
gets(str1);
//scanf() 用法
printf("Input a string: ");
scanf("%s", str2);
scanf("%s", str3);
printf("\nstr1: %s\n", str1);
printf("str2: %s\n", str2);
printf("str3: %s\n", str3);
return 0;
}
运行结果:
Input a string: C C++ Java Python↙
Input a string: PHP JavaScript↙
str1: C C++ Java Python
str2: PHP
str3: JavaScript
第一次输入的字符串被 gets() 全部读取,并存入 str1 中。第二次输入的字符串,前半部分被第一个 scanf() 读取并存入 str2 中,后半部分被第二个 scanf() 读取并存入 str3 中。
注意,scanf() 在读取数据时需要的是数据的地址,这一点是恒定不变的,所以对于 int、char、float 等类型的变量都要在前边添加&
以获取它们的地址。但是在本段代码中,我们只给出了字符串的名字,却没有在前边添加&
,这是为什么呢?因为字符串名字或者数组名字在使用的过程中一般都会转换为地址,所以再添加&
就是多此一举,甚至会导致错误了。
就目前学到的知识而言,int、char、float 等类型的变量用于 scanf() 时都要在前面添加&
,而数组或者字符串用于 scanf() 时不用添加&
,它们本身就会转换为地址。读者一定要谨记这一点。
至于数组名字(字符串名字)和地址的转换细节,以及数组名字什么时候会转换为地址,我们将在《数组到底在什么时候会转换为指针》一节中详细讲解,大家暂时“死记硬背”即可。
其实 scanf() 也可以读取带空格的字符串
以上是 scanf() 和 gets() 的一般用法,很多教材也是这样讲解的,所以大部分初学者都认为 scanf() 不能读取包含空格的字符串,不能替代 gets()。其实不然,scanf() 的用法还可以更加复杂和灵活,它不但可以完全替代 gets() 读取一整行字符串,而且比 gets() 的功能更加强大。比如,以下功能都是 gets() 不具备的:
- scanf() 可以控制读取字符的数目;
- scanf() 可以只读取指定的字符;
- scanf() 可以不读取某些字符;
- scanf() 可以把读取到的字符丢弃。
2. str函数(字符串函数)
C语言提供了丰富的字符串处理函数,可以对字符串进行输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索等操作,使用这些现成的函数可以大大减轻我们的编程负担。
用于输入输出的字符串函数,例如printf
、puts
、scanf
、gets
等,使用时要包含头文件stdio.h
,而使用其它字符串函数要包含头文件string.h
。
string.h
是一个专门用来处理字符串的头文件,它包含了很多字符串处理函数,由于篇幅限制,本节只能讲解几个常用的,有兴趣的读者请猛击这里查阅所有函数。
头文件string.h中定义了一个变量类型、一个宏和各种操作字符数组的函数。
变量size_t
typedef unsigned int size_t;
size_t 这是无符号整数类型,它 是 sizeof 关键字的结果。
宏NULL
#if defined(__cplusplus)
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
这个宏是一个空指针常量的值。
1. 字符串连接函数 strcat()
strcat 是 string catenate 的缩写,意思是把两个字符串拼接在一起,语法格式为:
strcat(arrayName1, arrayName2);
arrayName1、arrayName2 为需要拼接的字符串。
strcat() 将把 arrayName2 连接到 arrayName1 后面,并删除原来 arrayName1 最后的结束标志'\0'
。这意味着,arrayName1 必须足够长,要能够同时容纳 arrayName1 和 arrayName2,否则会越界(超出范围)。
strcat() 的返回值为 arrayName1 的地址。
下面是一个简单的演示:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
char str1[100]="The URL is ";
char str2[60];
printf("Input a URL: ");
gets(str2);
strcat(str1, str2);
puts(str1);
return 0;
}
运行结果:
Input a URL: http://c.biancheng.net/cpp/u/jiaocheng/↙
The URL is http://c.biancheng.net/cpp/u/jiaocheng/
2. 字符串复制函数 strcpy()和strncpy()
strcpy 是 string copy 的缩写,意思是字符串复制,也即将字符串从一个地方复制到另外一个地方,语法格式为:
strcpy(arrayName1, arrayName2);
strcpy() 会把 arrayName2 中的字符串拷贝到 arrayName1 中,字符串结束标志'\0'
也一同拷贝。请看下面的例子:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
char str1[50] = "《C语言变怪兽》";
char str2[50] = "http://c.biancheng.net/cpp/u/jiaocheng/";
strcpy(str1, str2);
printf("str1: %s\n", str1);
return 0;
}
运行结果:
str1: http://c.biancheng.net/cpp/u/jiaocheng/
你看,将 str2 复制到 str1 后,str1 中原来的内容就被覆盖了。
另外,strcpy() 要求 arrayName1 要有足够的长度,否则不能全部装入所拷贝的字符串。
C 库函数 char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n) 把 src 所指向的字符串复制到 dest,最多复制 n 个字符。当 src 的长度小于 n 时,dest 的剩余部分将用空字节填充。
声明
下面是 strncpy() 函数的声明。
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n)
参数
- dest – 指向用于存储复制内容的目标数组。
- src – 要复制的字符串。
- n – 要从源中复制的字符数。
返回值
该函数返回最终复制的字符串。
下面的实例演示了 strncpy() 函数的用法。在这里,我们使用函数 memset() 来清除内存位置。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char src[40];
char dest[12];
memset(dest, '\0', sizeof(dest));
strcpy(src, "This is runoob.com");
strncpy(dest, src, 10);
printf("最终的目标字符串: %s\n", dest);
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
最终的目标字符串: This is ru
3. 字符串比较函数 strcmp()
strcmp 是 string compare 的缩写,意思是字符串比较,语法格式为:
strcmp(arrayName1, arrayName2);
arrayName1 和 arrayName2 是需要比较的两个字符串。
字符本身没有大小之分,strcmp() 以各个字符对应的 ASCII 码值进行比较。strcmp() 从两个字符串的第 0 个字符开始比较,如果它们相等,就继续比较下一个字符,直到遇见不同的字符,或者到字符串的末尾。
返回值:若 arrayName1 和 arrayName2 相同,则返回0;若 arrayName1 大于 arrayName2,则返回大于 0 的值;若 arrayName1 小于 arrayName2,则返回小于0 的值。
对4组字符串进行比较:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
char a[] = "aBcDeF";
char b[] = "AbCdEf";
char c[] = "aacdef";
char d[] = "aBcDeF";
printf("a VS b: %d\n", strcmp(a, b));
printf("a VS c: %d\n", strcmp(a, c));
printf("a VS d: %d\n", strcmp(a, d));
return 0;
}
运行结果:
a VS b: 32
a VS c: -31
a VS d: 0
4. 字符串长度计算函数strlen()
C 库函数 size_t strlen(const char *str) 计算字符串 str 的长度,直到空结束字符,但不包括空结束字符。
下面是 strlen() 函数的声明。
size_t strlen(const char *str)
下面的实例演示了 strlen() 函数的用法。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[50];
int len;
strcpy(str, "This is runoob.com");
len = strlen(str);
printf("|%s| 的长度是 |%d|\n", str, len);
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
|This is runoob.com| 的长度是 |18|
3. mem函数大全
men系列函数定义也在头文件 sring.h中
1. memcpy()
声明
下面是 memcpy() 函数的声明。
void *memcpy(void *str1, const void *str2, size_t n)
参数
- str1 – 指向用于存储复制内容的目标数组,类型强制转换为 void* 指针。
- str2 – 指向要复制的数据源,类型强制转换为 void* 指针。
- n – 要被复制的字节数。
返回值
该函数返回一个指向目标存储区 str1 的指针。
实例
下面的实例演示了 memcpy() 函数的用法。
// 将字符串复制到数组 dest 中
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
const char src[50] = "http://www.runoob.com";
char dest[50];
memcpy(dest, src, strlen(src)+1);
printf("dest = %s\n", dest);
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
dest = http://www.runoob.com
将 s 中第 11 个字符开始的 6个连续字符复制到 d 中:
#include <stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char *s="http://www.runoob.com";
char d[20];
memcpy(d, s+11, 6);// 从第 11 个字符(r)开始复制,连续复制 6 个字符(runoob)
// 或者 memcpy(d, s+11*sizeof(char), 6*sizeof(char));
d[6]='\0';
printf("%s", d);
return 0;
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
runoob
覆盖原有部分数据:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(void)
{
char src[] = "***";
char dest[] = "abcdefg";
printf("使用 memcpy 前: %s\n", dest);
memcpy(dest, src, strlen(src));
printf("使用 memcpy 后: %s\n", dest);
return 0;
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
使用 memcpy 前: abcdefg
使用 memcpy 后: ***defg
2. memset()
描述
C 库函数 void *memset(void *str, int c, size_t n) 复制字符 c(一个无符号字符)到参数 str 所指向的字符串的前 n 个字符。
声明
下面是 memset() 函数的声明。
void *memset(void *str, int c, size_t n)
参数
- str – 指向要填充的内存块。
- c – 要被设置的值。该值以 int 形式传递,但是函数在填充内存块时是使用该值的无符号字符形式。
- n – 要被设置为该值的字符数。
返回值
该值返回一个指向存储区 str 的指针。
实例
下面的实例演示了 memset() 函数的用法。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[50];
strcpy(str,"This is string.h library function");
puts(str);
memset(str,'$',7);
puts(str);
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
This is string.h library function
$$$$$$$ string.h library function
3. memmove()
描述
C 库函数 void *memmove(void *str1, const void *str2, size_t n) 从 str2 复制 n 个字符到 str1,但是在重叠内存块这方面,memmove() 是比 memcpy() 更安全的方法。如果目标区域和源区域有重叠的话,memmove() 能够保证源串在被覆盖之前将重叠区域的字节拷贝到目标区域中,复制后源区域的内容会被更改。如果目标区域与源区域没有重叠,则和 memcpy() 函数功能相同。
声明
下面是 memmove() 函数的声明。
void *memmove(void *str1, const void *str2, size_t n)
参数
- str1 – 指向用于存储复制内容的目标数组,类型强制转换为 void* 指针。
- str2 – 指向要复制的数据源,类型强制转换为 void* 指针。
- n – 要被复制的字节数。
返回值
该函数返回一个指向目标存储区 str1 的指针。
实例
下面的实例演示了 memmove() 函数的用法。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
const char dest[] = "oldstring";
const char src[] = "newstring";
printf("Before memmove dest = %s, src = %s\n", dest, src);
memmove(dest, src, 9);
printf("After memmove dest = %s, src = %s\n", dest, src);
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
Before memmove dest = oldstring, src = newstring
After memmove dest = newstring, src = newstring
4. memcmp()
描述
C 库函数 int memcmp(const void *str1, const void *str2, size_t n)) 把存储区 str1 和存储区 str2 的前 n 个字节进行比较。
声明
下面是 memcmp() 函数的声明。
int memcmp(const void *str1, const void *str2, size_t n)
参数
- str1 – 指向内存块的指针。
- str2 – 指向内存块的指针。
- n – 要被比较的字节数。
返回值
- 如果返回值 < 0,则表示 str1 小于 str2。
- 如果返回值 > 0,则表示 str1 大于 str2。
- 如果返回值 = 0,则表示 str1 等于 str2。
实例
下面的实例演示了 memcmp() 函数的用法。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str1[15];
char str2[15];
int ret;
memcpy(str1, "abcdef", 6);
memcpy(str2, "ABCDEF", 6);
ret = memcmp(str1, str2, 5);
if(ret > 0)
{
printf("str2 小于 str1");
}
else if(ret < 0)
{
printf("str1 小于 str2");
}
else
{
printf("str1 等于 str2");
}
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
str2 小于 str1
5. memchr()
描述
C 库函数 void *memchr(const void *str, int c, size_t n) 在参数 str 所指向的字符串的前 n 个字节中搜索第一次出现字符 c(一个无符号字符)的位置。
声明
下面是 memchr() 函数的声明。
void *memchr(const void *str, int c, size_t n)
参数
- str – 指向要执行搜索的内存块。
- c – 以 int 形式传递的值,但是函数在每次字节搜索时是使用该值的无符号字符形式。
- n – 要被分析的字节数。
返回值
该函数返回一个指向匹配字节的指针,如果在给定的内存区域未出现字符,则返回 NULL。
实例
下面的实例演示了 memchr() 函数的用法。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
const char str[] = "http://www.runoob.com";
const char ch = '.';
char *ret;
ret = (char*)memchr(str, ch, strlen(str));
printf("|%c| 之后的字符串是 - |%s|\n", ch, ret);
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
|.| 之后的字符串是 - |.runoob.com|
4. C语言文件操作
文件操作这边的内容也是挺多的,这里的篇幅肯定也不能完全展开讲。
老规矩,先推荐几篇比较好的文章
5. C语言常用函数库
1. C 标准库 - <stdio.h>
stdio .h 头文件定义了三个变量类型、一些宏和各种函数来执行输入和输出。
库宏
下面是头文件 stdio.h 中定义的宏:
序号 | 宏 & 描述 |
---|---|
1 | NULL 这个宏是一个空指针常量的值。 |
2 | _IOFBF、_IOLBF 和 _IONBF 这些宏扩展了带有特定值的整型常量表达式,并适用于 setvbuf 函数的第三个参数。 |
3 | BUFSIZ 这个宏是一个整数,该整数代表了 setbuf 函数使用的缓冲区大小。 |
4 | EOF 这个宏是一个表示已经到达文件结束的负整数。 |
5 | FOPEN_MAX 这个宏是一个整数,该整数代表了系统可以同时打开的文件数量。 |
6 | FILENAME_MAX 这个宏是一个整数,该整数代表了字符数组可以存储的文件名的最大长度。如果实现没有任何限制,则该值应为推荐的最大值。 |
7 | L_tmpnam 这个宏是一个整数,该整数代表了字符数组可以存储的由 tmpnam 函数创建的临时文件名的最大长度。 |
8 | SEEK_CUR、SEEK_END 和 SEEK_SET 这些宏是在 fseek 函数中使用,用于在一个文件中定位不同的位置。 |
9 | TMP_MAX 这个宏是 tmpnam 函数可生成的独特文件名的最大数量。 |
10 | stderr、stdin 和 stdout 这些宏是指向 FILE 类型的指针,分别对应于标准错误、标准输入和标准输出流。 |
库函数
下面是头文件 stdio.h 中定义的函数:
为了更好地理解函数,请按照下面的序列学习这些函数,因为第一个函数中创建的文件会在后续的函数中使用到。
2. C 标准库 - <stdlib.h>
简介
stdlib .h 头文件定义了四个变量类型、一些宏和各种通用工具函数。
库变量
下面是头文件 stdlib.h 中定义的变量类型:
序号 | 变量 & 描述 |
---|---|
1 | size_t 这是无符号整数类型,它是 sizeof 关键字的结果。 |
2 | wchar_t 这是一个宽字符常量大小的整数类型。 |
3 | div_t 这是 div 函数返回的结构。 |
4 | ldiv_t 这是 ldiv 函数返回的结构。 |
库宏
下面是头文件 stdlib.h 中定义的宏:
序号 | 宏 & 描述 |
---|---|
1 | NULL 这个宏是一个空指针常量的值。 |
2 | EXIT_FAILURE 这是 exit 函数失败时要返回的值。 |
3 | EXIT_SUCCESS 这是 exit 函数成功时要返回的值。 |
4 | RAND_MAX 这个宏是 rand 函数返回的最大值。 |
5 | MB_CUR_MAX 这个宏表示在多字节字符集中的最大字符数,不能大于 MB_LEN_MAX。 |
库函数
下面是头文件 stdlib.h 中定义的函数:
3. C 标准库 - <string.h>
简介
string .h 头文件定义了一个变量类型、一个宏和各种操作字符数组的函数。
库变量
下面是头文件 string.h 中定义的变量类型:
序号 | 变量 & 描述 |
---|---|
1 | size_t 这是无符号整数类型,它是 sizeof 关键字的结果。 |
库宏
下面是头文件 string.h 中定义的宏:
序号 | 宏 & 描述 |
---|---|
1 | NULL 这个宏是一个空指针常量的值。 |
库函数
下面是头文件 string.h 中定义的函数:
4. C 标准库 - <time.h>
简介
time.h 头文件定义了四个变量类型、两个宏和各种操作日期和时间的函数。
库变量
下面是头文件 time.h 中定义的变量类型:
序号 | 变量 & 描述 |
---|---|
1 | size_t 是无符号整数类型,它是 sizeof 关键字的结果。 |
2 | clock_t 这是一个适合存储处理器时间的类型。 |
3 | time_t is 这是一个适合存储日历时间类型。 |
4 | struct tm 这是一个用来保存时间和日期的结构。 |
tm 结构的定义如下:
struct tm {
int tm_sec; /* 秒,范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分,范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时,范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天,范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月,范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 年起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天,范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天,范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};
库宏
下面是头文件 time.h 中定义的宏:
序号 | 宏 & 描述 |
---|---|
1 | NULL 这个宏是一个空指针常量的值。 |
2 | CLOCKS_PER_SEC 这个宏表示每秒的处理器时钟个数。 |
库函数
下面是头文件 time.h 中定义的函数:
序号 | 函数 & 描述 |
---|---|
1 | char *asctime(const struct tm *timeptr) 返回一个指向字符串的指针,它代表了结构 timeptr 的日期和时间。 |
2 | clock_t clock(void) 返回程序执行起(一般为程序的开头),处理器时钟所使用的时间。 |
3 | char *ctime(const time_t *timer) 返回一个表示当地时间的字符串,当地时间是基于参数 timer。 |
4 | double difftime(time_t time1, time_t time2) 返回 time1 和 time2 之间相差的秒数 (time1-time2)。 |
5 | struct tm *gmtime(const time_t *timer) timer 的值被分解为 tm 结构,并用协调世界时(UTC)也被称为格林尼治标准时间(GMT)表示。 |
6 | struct tm *localtime(const time_t *timer) timer 的值被分解为 tm 结构,并用本地时区表示。 |
7 | time_t mktime(struct tm *timeptr) 把 timeptr 所指向的结构转换为一个依据本地时区的 time_t 值。 |
8 | size_t strftime(char *str, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr) 根据 format 中定义的格式化规则,格式化结构 timeptr 表示的时间,并把它存储在 str 中。 |
9 | time_t time(time_t *timer) 计算当前日历时间,并把它编码成 time_t 格式。 |
5. C 标准库 - <math.h>
简介
math.h 头文件定义了各种数学函数和一个宏。在这个库中所有可用的功能都带有一个 double 类型的参数,且都返回 double 类型的结果。
库宏
下面是这个库中定义的唯一的一个宏:
序号 | 宏 & 描述 |
---|---|
1 | HUGE_VAL 当函数的结果不可以表示为浮点数时。如果是因为结果的幅度太大以致于无法表示,则函数会设置 errno 为 ERANGE 来表示范围错误,并返回一个由宏 HUGE_VAL 或者它的否定(- HUGE_VAL)命名的一个特定的很大的值。如果结果的幅度太小,则会返回零值。在这种情况下,error 可能会被设置为 ERANGE,也有可能不会被设置为 ERANGE。 |
库函数
下面列出了头文件 math.h 中定义的函数:
序号 | 函数 & 描述 |
---|---|
1 | double acos(double x) 返回以弧度表示的 x 的反余弦。 |
2 | double asin(double x) 返回以弧度表示的 x 的反正弦。 |
3 | double atan(double x) 返回以弧度表示的 x 的反正切。 |
4 | double atan2(double y, double x) 返回以弧度表示的 y/x 的反正切。y 和 x 的值的符号决定了正确的象限。 |
5 | double cos(double x) 返回弧度角 x 的余弦。 |
6 | double cosh(double x) 返回 x 的双曲余弦。 |
7 | double sin(double x) 返回弧度角 x 的正弦。 |
8 | double sinh(double x) 返回 x 的双曲正弦。 |
9 | double tanh(double x) 返回 x 的双曲正切。 |
10 | double exp(double x) 返回 e 的 x 次幂的值。 |
11 | double frexp(double x, int *exponent) 把浮点数 x 分解成尾数和指数。返回值是尾数,并将指数存入 exponent 中。所得的值是 x = mantissa * 2 ^ exponent。 |
12 | double ldexp(double x, int exponent) 返回 x 乘以 2 的 exponent 次幂。 |
13 | double log(double x) 返回 x 的自然对数(基数为 e 的对数)。 |
14 | double log10(double x) 返回 x 的常用对数(基数为 10 的对数)。 |
15 | double modf(double x, double *integer) 返回值为小数部分(小数点后的部分),并设置 integer 为整数部分。 |
16 | double pow(double x, double y) 返回 x 的 y 次幂。 |
17 | double sqrt(double x) 返回 x 的平方根。 |
18 | double ceil(double x) 返回大于或等于 x 的最小的整数值。 |
19 | double fabs(double x) 返回 x 的绝对值。 |
20 | double floor(double x) 返回小于或等于 x 的最大的整数值。 |
21 | double fmod(double x, double y) 返回 x 除以 y 的余数。 |
6. C 标准库 - <limits.h>
简介
limits.h 头文件决定了各种变量类型的各种属性。定义在该头文件中的宏限制了各种变量类型(比如 char、int 和 long)的值。
这些限制指定了变量不能存储任何超出这些限制的值,例如一个无符号可以存储的最大值是 255。
库宏
下面的值是特定实现的,且是通过 #define 指令来定义的,这些值都不得低于下边所给出的值。
宏 | 值 | 描述 |
---|---|---|
CHAR_BIT | 8 | 定义一个字节的比特数。 |
SCHAR_MIN | -128 | 定义一个有符号字符的最小值。 |
SCHAR_MAX | 127 | 定义一个有符号字符的最大值。 |
UCHAR_MAX | 255 | 定义一个无符号字符的最大值。 |
CHAR_MIN | 0 | 定义类型 char 的最小值,如果 char 表示负值,则它的值等于 SCHAR_MIN,否则等于 0。 |
CHAR_MAX | 127 | 定义类型 char 的最大值,如果 char 表示负值,则它的值等于 SCHAR_MAX,否则等于 UCHAR_MAX。 |
MB_LEN_MAX | 1 | 定义多字节字符中的最大字节数。 |
SHRT_MIN | -32768 | 定义一个短整型的最小值。 |
SHRT_MAX | +32767 | 定义一个短整型的最大值。 |
USHRT_MAX | 65535 | 定义一个无符号短整型的最大值。 |
INT_MIN | -2147483648 | 定义一个整型的最小值。 |
INT_MAX | 2147483647 | 定义一个整型的最大值。 |
UINT_MAX | 4294967296 | 定义一个无符号整型的最大值。 |
LONG_MIN | -9223372036854775808 | 定义一个长整型的最小值。 |
LONG_MAX | 9223372036854775807 | 定义一个长整型的最大值。 |
ULONG_MAX | 1.8446744e+19 | 定义一个无符号长整型的最大值。 |
实例
下面的实例演示了 limit.h 文件中定义的一些常量的使用。
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int main()
{
printf("The number of bits in a byte %d\n", CHAR_BIT);
printf("The minimum value of SIGNED CHAR = %d\n", SCHAR_MIN);
printf("The maximum value of SIGNED CHAR = %d\n", SCHAR_MAX);
printf("The maximum value of UNSIGNED CHAR = %d\n", UCHAR_MAX);
printf("The minimum value of SHORT INT = %d\n", SHRT_MIN);
printf("The maximum value of SHORT INT = %d\n", SHRT_MAX);
printf("The minimum value of INT = %d\n", INT_MIN);
printf("The maximum value of INT = %d\n", INT_MAX);
printf("The minimum value of CHAR = %d\n", CHAR_MIN);
printf("The maximum value of CHAR = %d\n", CHAR_MAX);
printf("The minimum value of LONG = %ld\n", LONG_MIN);
printf("The maximum value of LONG = %ld\n", LONG_MAX);
return(0);
}
让我们编译和运行上面的程序,这将产生下列结果:
The number of bits in a byte 8
The minimum value of SIGNED CHAR = -128
The maximum value of SIGNED CHAR = 127
The maximum value of UNSIGNED CHAR = 255
The minimum value of SHORT INT = -32768
The maximum value of SHORT INT = 32767
The minimum value of INT = -2147483648
The maximum value of INT = 2147483647
The minimum value of CHAR = -128
The maximum value of CHAR = 127
The minimum value of LONG = -9223372036854775808
The maximum value of LONG = 9223372036854775807