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文章目录

  • ✒️ 前言
  • 字符分类函数
  • 字符串转换函数
  • strlen的使⽤
  • strlen的3种模拟实现方式
  • 总结

✒️ 前言

本小节我们将学习字符分类函数,字符串转换函数,使用库函数实现函数(tolower,toupper) 的大小写转换,当然还有字符串转换成整数(isdigit和atoi),使用(snprintf)将整数怎么转换回字符串。最后还有strlen函数的三种模拟实现。文章干货满满,让我们学习起来!


字符分类函数

这些函数都定义在 ctype.h 头文件中。
它们的参数 c 是字符,返回值为非零(true)零(false)
ctype.h --iscntrl©- 任何控制字符
- isalpha© - 检查是否为字母字符( a ~zA ~ Z)
-isupper© - 检查是否为大写字母字符(A ~Z)
- islower© - 检查是否为小写字母字符(A ~Z)
- isdigit© - 检查是否为数字字符(十进制 0 ~ 9)
- isxdigit© - 检查是否为十六进制数字字符 (包括所有进制数字,小写字母a ~ f ,大写字母A ~ F
- isalnum© - 检查是否为字母或数字字符( a ~zA ~ Z0 ~ 9)
- isspace© - 检查是否为空白字符(空白字符:空格‘’、换页‘\f’,换行‘\n’,制表符‘\t’或者垂直制表符‘\v’等)
- ispunct© - 检查是否为标点符号字符(任何不属于数字或者字母的图形字符(可打印))
- isprint© - 检查是否为可打印字符(任何可打印字符,包括图形字符和空白字符)
- isgraph© - 检查是否为除空格外的可打印字符(任何图形字符)

这些函数的使⽤⽅法⾮常类似,如 islower:

 int islower ( int c );

islower 是能够判断参数部分的 c 是否是⼩写字⺟的。
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。

#include int main(){char arr[] = "A SeN yaO Zi XIn";int i = 0;while (arr[i]){if (islower(arr[i])){arr[i] = arr[i] - 32;}putchar(arr[i]);i++;}return 0;}

例如isalpha

#include int main() {char c = 'a';if (isalpha(c))//检查是否为==字母==字符( 'a '~'z' 或'A' ~ 'Z'){printf("%c is an alphabetic character.\n", c);}return 0;}

字符串转换函数

int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

这两个函数用于转换字母字符的大小写。

例如:

#include #include int main(){char arr[] = "I Am A Student";int i = 0;while (arr[i]){if (isupper(arr[i])){//arr[i] = arr[i] + 32;arr[i] = tolower(arr[i]);}putchar(arr[i]);i++;}return 0;}

既然可以字符大小写换,那有没有字符串和数字转换的函数呢?答案是有的。

  • isdigit检查单个字符是否是数字
  • atoi将整个字符串转换为整数
  1. isdigit函数:
int isdigit(int c);

isdigit函数用于检查给定字符是否是一个ASCII数字字符。它返回一个非零值或0来指示字符是否是数字(在ctype.h头文件中)。

  1. atoi函数:
int atoi(const char *str);

atoi函数用于将字符串转换为相应的整数值。它会跳过字符串前面的空格,然后将字符串中连续的数字字符转换为整数返回。(使用atoi函数需要包含stdlib.h头文件)

它们都是标准C库中常用的字符串和数字转换函数。

isdigit:用于检查单个字符c是否是一个数字字符。如果是数字字符,它会返回c对应的ASCII数字值,否则返回0
atoi(str):用于将字符串str转换为整数。它会跳过字符串前面的空白字符,然后将字符串中的数字字符转换为相应的整数值返回。

这两个函数经常一起使用,来实现字符串到整数的转换:

#include #include #include int main() {char str[] = "123";int i = 0;int sum = 0;for (i = 0; str[i] != '\0'; i++) {if (isdigit(str[i])) //使用isdigit检查每个字符是否是数字{sum = sum * 10 + (str[i] - '0');}//如果是数字,则取它的ASCII值减去'0'得到实际值,累加计算字符串整数值}printf("isdigit 逐个转换: %d\n", sum);int num = atoi(str);//或者直接使用atoi直接转换整个字符串printf("atoi 直接转换: %d\n", num);return 0;}

运行代码如下:

既然有实现字符串到整数的转换,那也可以将整数转换为字符串吧!没错!老铁,杠杠的!

snprintf函数可以将整数转换为字符串

snprintf函数原型:

int snprintf ( char * str, size_t n, const char * format, ... );

其中:

  • char *str 是目标字符串缓冲区指针
  • size_t size 是缓冲区大小缓冲区中要使用的最大字节数。生成的字符串的长度最多为 n-1,为额外的终止 null 字符留出空间。(size_t 是无符号整数类型。)
  • const char *format 是格式字符串
  • ... 表示可变参数列表,根据格式字符串,该函数可能需要一系列附加参数,每个参数都包含一个值,用于替换格式字符串中的格式说明符(或指向存储位置的指针,对于 n)。这些参数的数量应至少与格式说明符中指定的值数一样多。该函数将忽略其他参数。

注意:snprintf函数的返回类型是一个int值,表示实际写入目标字符串(不包括终止null字符’\0’)的字符数。
如果返回值等于或大于指定的size,就表示格式化字符串写入目标缓冲区时会发生截断。
如果足够大,则将写入的字符数,不包括终止 null 字符。
如果发生编码错误,则返回负数。
请注意,只有当此返回值为非负且小于 时,字符串才被完全写入。

总结:我们可以把可变参数(...)设置为整数num,(const char * format)格式是==“%d”,存储进大小为size_t n目标字符数组str==中就可以解决了。

上代码:

#include int main(){int num = 123456;//定义一个整数numchar str[10] ;//字符数组str作为目标缓冲区int len = snprintf(str, sizeof(str), "%d", num);//调用snprintf进行格式化转换,并用len接收返回值printf("%d\n", len);//查看他返回的写入字符串的个数if (len < 0) {printf("编码错误\n");return -1;}if (len >= sizeof(str)) {printf("截断,数字长度大于缓冲区大小\n");}else{printf("字符串转换成功: %s\n", str);printf("字符串写入成功且第二个元素是: %c\n", str[1]);}return 0;}

代码运行:

在代码中,我没有给字符数组str赋值 char str[10] ;//字符数组str作为目标缓冲区,在整数123456调试中我们可以看到str[6]=='\0'
'\0'哪里来的呢?
我们通过前面知道snprintf函数的返回值表示实际写入目标字符串的字符数,但不包括结尾的null字符’\0’。
至于null字符'\0'是怎么来的,snprintf在写入字符串时,会自动在结尾添加一个null字符'\0’,用来标识字符串的结束。
整数"123456"转换为字符串,需要6个字符加1个null字符,总长度是7
因此我们需要在目标字符串内存中预留了null字符所占的空间

int num = 1234567890;//将num重新定义10个整数char str[10] ;//字符数组str作为目标缓冲区

因此我们需要在目标字符串内存中预留了null字符所占的空间,不然会发生截断

strlen的使⽤

 size_t strlen ( const char * str );

• 字符串以 '\0' 作为结束标志,strlen函数返回的是在字符串中 '\0' 前⾯出现的字符个数(不包含 '\0' )。
• 参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。
注意函数的返回值为size_t,是⽆符号的( 易错 )
strlen的使⽤需要包含头⽂件

代码实现:

#include #include int main(){char arr1[] = "abcdef";//[a b c d e f \0]char arr2[] = { 'a', 'b', 'c' ,'\0'};//[a b c]size_t len = strlen(arr2);printf("%zd\n", len);return 0;}

有个易错题:

#include #include int main(){const char* str1 = "abcdef";//6const char* str2 = "bbb";//3if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0){printf("str2>str1\n");}else{printf("srt1>str2\n");}return 0;}

答案是什么呢?
运行启动:

为什么呢?

strlen返回的字符串长度类型是size_t,它是一个无符号整数类型。

  • str1长度为6
  • str2长度为3
  • strlen(str2) - strlen(str1) 计算为3 - 6,结果是-3
  • 但是-3作为size_t类型,它是一个无符号整数,所以它的值实际上是大于0的,所以打印的是"str2>str1"

注意:
size_t是一个无符号整数类型
例如在32位系统中:
size_t最大值为2^32 - 1
-3作为size_t,它的值就是2^32 - 1 - 3他的值远远大于0.

strlen的3种模拟实现方式

  1. 创建临时变量count
#include #include #include size_t my_strlen1(const char* str){size_t count = 0;assert(str != NULL);while (*str){count++;str++;}return count;}

2.指针减指针

start指针记录起始位置,str指针遍历字符串,返回二者差值即为长度。

size_t my_strlen2(const char* str){assert(str);const char* start = str;while (*str){str++;}return str - start;//两指针相减得到的是中间的元素个数}

3.函数递归遍历(不使用临时变量,求字符串长度)

size_t my_strlen(const char* str){if (*str == '\0')return 0;elsereturn 1 + my_strlen(str + 1);}int main(){char arr[] = "abcdef";size_t len = my_strlen(arr);printf("%zd\n", len);return 0;}
例如,递归abcdefmy_strlen("abcdef");1+my_strlen("bcdef");1+1+my_strlen("cdef");1+1+1+my_strlen("def");1+1+1+1+my_strlen("ef");1+1+1+1+1+my_strlen("f");1+1+1+1+1+1+my_strlen("");1+1+1+1+1+1+0;

总结

通过学习字符分类函数、字符串转换函数和字符串长度计算的原理和用法,我们可以更好地理解字符和字符串的处理方式,并能够灵活运用这些函数进行字符和字符串的处理。这些函数在实际的开发中经常会用到,掌握它们的使用方法对于提高开发效率和代码质量都很重要。

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