一篇文章带你实现C语言中常用库函数的模拟

编辑: admin 分类: c#语言 发布时间: 2022-03-15 来源:互联网
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  • 前言
  • 函数介绍
    • strlen(求字符串长度)
    • strcpy(字符串拷贝)
    • strcat(字符串追加)
    • strcmp(字符串比较)
    • strstr(找子字符串)
    • memcpy(内存拷贝)
    • memmove(内存移动)
  • 总结

    前言

    C语言中对字符和字符串的处理很是频繁,但是C语言本身是没有字符串类型的,字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。 字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数。

    函数介绍

    strlen(求字符串长度)

    size_t strlen ( const char * str );

    • 字符串已经'\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。
    • 函数的返回值为size_t,是无符号的。

    模拟实现:

    #include<stdio.h>
    size_t my_strlen(char* arr) {
    	int count = 0;
    	while (*arr) {
    		arr++;
    		count++;
    	}
    	return count;
    }
    int main() {
    	char arr[] = "abcdef";
    	size_t ret=my_strlen(arr);
    	printf("%u\n", ret);
    	return 0;
    }
    

    strcpy(字符串拷贝)

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

    • 源字符串必须以'\0'结束。
    • 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,以确保能存放源字符串。
    • 目标空间必须可变。

    模拟实现:

    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    char * my_strcpy(char* arr,const char* arr1) {
    	assert(arr && arr1);
    		char* ret = arr;
    	while (*arr++ = *arr1++) {
    		;
    	}
     return ret;
    }
    int main() {
    	char arr[] = "xxxxxxxxxxxxxxx";
    	char arr1[] = "abcd";
    	my_strcpy(arr, arr1);
    	printf("%s\n", arr);
    	return 0;
    }
    

    strcat(字符串追加)

    char * strcat ( char * destination, const char * source );

    • 源字符串必须以'\0'结束。
    • 目标空间必须足够的大,能容纳下源字符串的内容。
    • 目标空间必须可修改。

    模拟实现:

    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    char* my_strcat(char* dest, const char* src) {
    	assert(dest && src);     //断言-保护dest和src指针都不为空
    	char* ret = dest;         //保存目标字符串的首地址
    	//找到目标字符串的末尾\0
    	while (*dest) {
    		dest++;
    	}
    	//把源字符串追加到目标字符串直到\0为止
    	while (*dest++ = *src++) {
    		;
    	}
    	return ret;
    }
    int main() {
    	char arr[20] = "abc";
    	char arr1[] = { 'd','e','f','\0' };
    	printf("%s\n", my_strcat(arr, arr1));//把arr1数组中的内容追加到arr数组中
    	return 0;
    }
    

    strcmp(字符串比较)

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

    • 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

    模拟实现:

    比较的是字符串的内容,不是字符串的长度

    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    int my_strcmp(const char* a, const char* b) {
        assert(a && b);
    	while (*a == *b) {
    		if (*a == '\0')
    			return 0;
    		a++;
    		b++;
    	}
    	return *a - *b;
    }
    int main() {
    	char a[] = "abc";
    	char b[] = "abcq";
    	int ret=my_strcmp(a, b);
    	if (ret > 0)
    		printf(">\n");
    	else if (ret == 0)
    		printf("=\n");
    	else
    		printf("<\n");
    	return 0;
    }
    

    strstr(找子字符串)

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

    • 在一个字符串中查找另一个字符串是否存在
    • 查找源字符串在目标字符串中第一次出现的位置

    模拟实现:

    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    char* my_strstr(const char* dest,const char* src) {
    	assert(dest && src);
    	char* s1=dest;
    	char* s2=src;
    	if (*src == '\0')
    		return dest;
    	while (*s1) {
    		dest = s1;
    		src = s2;
    		while (*dest!='\0'&&*src!='\0'&&*dest == *src) {
    			dest++;
    			src++;
    		}
    		if (*src == '\0')
    			return s1;
    		s1++;
    	}
    	return NULL;
    }
    int main() {
    	char arr[] = "I am a students";
    	char arr1[] = "am";
    	char *ret=my_strstr(arr, arr1);
    	if (ret == NULL)
    		printf("找不到");
    	else
    		printf("%s\n", ret);
    	return 0;
    }
    

    图解:

    在这里插入图片描述

    memcpy(内存拷贝)

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

    • 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
    • 这个函数在遇到'\0'的时候并不会停下来。
    • 如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。

    模拟实现:

    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t count) {
    	assert(dest && src);
    	void * ret = dest;
    	while (count--) {
    		*(char*)dest = *(char*)src;
    		dest=(char *)dest+1;
    		src=(char *)src+1;
    	}
    	return ret;
    }
    int main() {
    	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	int arr1[20] = { 0 };
    	my_memcpy(arr1, arr, 10 * sizeof(int));
    	for (int i = 0; i < 20; i++) {
    		printf("%d ", arr1[i]);
    	}
    	printf("\n");
    	return 0;
    }
    

    memmove(内存移动)

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

    • 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
    • 如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。

    模拟实现:

    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count) {
    	assert(dest && src);
    	void* ret = dest;
    	//从前往后
    	if (dest < src) {
    		while (count--) {
    			*(char*)dest = *(char*)src;
    			dest = (char*)dest + 1;
    			src = (char*)src + 1;
    		}
    	}
    	//从后往前
    	else {
    		while (count--) {
    			*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
    		}
    	}
    	return ret;
    }
    int main() {
    	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	my_memmove(arr + 2, arr, 16);
    	for (int i = 0; i < 10; i++) {
    		printf("%d ", arr[i]);
    	}
    	printf("\n");
    	return 0;
    }
    

    图解:

    在这里插入图片描述

    总结

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