C语言——常用库函数的使用及模拟实现

C语言编译系统为使用者提供了很多的预定义库函数。用户在编写程序时，可以直接调用这些库函数。这里选择了一些常用的库函数，简单介绍各个函数的使用方法：

字符串函数

字符串函数函数分为长度不受限制的字符串函数，和长度受限制的字符串函数。

长度不受限制的字符串函数包括strcpy函数、strcat函数、strcmp函数等等，这类函数不关注'\0'的位置

长度受限制的字符串函数包括strncpy函数、strncat函数、strncmp函数等等

strlen函数

size_t strlen(const char* str);

strlen函数用来计算字符个数，需包含头文件#include<string.h>

• 字符串以'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中'\0'前出现的字符个数（不包括'\0'）
• 参数指向的字符串必须要以'\0'结束，否则没有'\0'，函数会一直向后寻找
• 注意：strlen函数的返回值size_t是无符号的

#include<string.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
	{
		printf("大于\n");
	}
	else
	{
		printf("小于等于\n");
	}
	//结果为：大于
	//因为strlen函数参数的返回值是无符号的
	return 0;
}

strcpy函数

strcpy函数是将源字符串复制到目标空间中去，需包含头文件#include<string.h>

char* strcpy(char* destination,const char* source）

• 源字符串必须以'\0'结束
• 该函数会将源字符串中的'\0'拷贝到目标空间
• 目标空间必须足够大，以确保能够存放源字符串
• 目标空间必须可变

#include<string.h>
int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "helle world";
	strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

strncpy函数

需要包含头文件#include<string.h>

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "*******";
	strncpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1); //*****f
	return 0;
}

strcat函数

char* strcat(char* destnation,const char* source)

strcat函数用来连接两个字符串，需包含头文件#include<string.h>

• 目标空间必须足够大，能够容纳源字符串的内容
• 目标空间可修改
• 注意：不能自己连接自己

int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = " world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1); //hello world
	return 0;
}

strncat函数

需要包含头文件#include<string.h>

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "*******";
	strncat(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);//abcdef*****
	return 0;
}

strcmp函数

需要包含头文件#include<string.h>

int strcmp(const char* str1,const char* str2);

标准规定：

• 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
• 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
• 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

int main()
{
	char str1[] = "abc";
	char str2[] = "bbc";
	int ret = strcmp(str1, str2);
	printf("%d", ret);  //-1
	return 0;
}

strncmp函数

需要包含头文件#include<string.h>

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "abccsfsv";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 6);
	printf("%d\n", ret); //1
	return 0;
}

strstr函数

char* strstr(const char* str1,const char* str2);

该函数用来在字符串中找子字符串（找第一次出现的位置）,需要包含头文件#include<string.h>

int main()
{
	char arr1[] = "abcdefacbdef";
	char arr2[] = "def";
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret != NULL)
		printf("%s\n", ret);
	else
		printf("找不到\n");
	return 0;
}

strtok函数

char* strtok(char* str,const char* sep)

需要包含头文件#include<string.h> 

1. sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
2. 第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或多个由sep字符中一个或多个分隔符分割的标记
3. strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用'\0'结束，返回一个指向这个标记的指针（注意：strtok函数会改变被操作符的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容，且可修改）

• strtok函数的第一个参数不为NULL,函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置
• strtok函数的第一个参数为NULL,函数将在同一个字符串中被保存标记的位置开始，查找下一个标记
• 如果字符串中不存在更多的标记，则返回NULL指针

int main()
{
	char arr[] = "cnlSDNlNv@kdlsn.sjnk";
	char copy[50];
	strcpy(copy, arr);

	char sep[] = "@.";
	char* ret = NULL;

	for (ret = strtok(copy, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
//输出为：
//cnlSDNlNv
//kdlsn
//sjnk
	return 0;
}

 strerror函数

char* strerror(int errnum);

该函数返回错误码所对应的错误信息，需包含头文件#include<errno.h>和#include<string.h>

库函数在执行的时候发生了错误，会将一个错误码存放在errno这个变量中，errno是C语言提供的一个全局变量

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d:%s\n", i, strerror(i));
	}
	return 0;
}

 字符分类函数

需要包含头文件#include<ctype.h>

ASCII码表中，不可打印的部分为0~31和127

 内存函数

memcpy函数

void* memcpy(void* destination,const void* source,size_t num);

需要包含头文件#include<string.h> 

• 函数memcpy从source的位置开始向后赋值num个字节的数据到destination的内存位置
• 该函数遇到'\0'不会停下来
• 如果source和destination的空间有任何重叠，复制的结果都是未定义的

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 40); //40个字节
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

memmove函数

void* memmove(void* destination,const void* source,size_t num);

需要包含头文件#include<string.h> 

该函数和memcpy函数的区别就在于：memmove函数处理的源内存和目标内存是可以重叠的

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);//memmove函数可以用来处理重叠的内存拷贝的
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);  
	}
	return 0;
}

最后向大家分享一个网站，可以自行查阅更多库函数的使用方法

https://cplusplus.com/reference/