我的C程序设计语言学习日记#02

这几个函数包含了类型、运算符和表达式在内的许多知识点，例子中使用了具体主函数来检验其效果，各个函数都有其十分有用的功能：

strlen - 计算字符串长度
atoi - 将数字字符串转换为对应数值
lower - 将大写字母转换为小写
squeeze - 将与要求相符的字符从字符串中删去
strcat - 将两个字符串连接起来
getbit - 得到对应二进制位数的另一个数
bitcount - 得到数值对应二进制数中1的位数

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2-1 strlen函数

/×strlen函数：返回s的长度×/#include <stdio.h>int Strlen(char s[]){    int i;    i = 0;    while(s[i] != '\0')        ++i;    return i;}int main(){    char s[] = "Hello world";    printf("%d\n",Strlen(s));    return 0;}

注意点：

• 标准头文件string.h中声明了strlen和其他字符串函数，将其包含可直接使用
• 在C语言标准中，有些通用函数被定义为built-in function(内建函数)；即使不包含含有该函数的头文件，当我们想自己实现其功能时也可能会出现warning: conflicting types for built-in function ‘puts’的错误提示，所以上述程序将函数名strlen改为了Strlen避免冲突

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2-2 atoi函数

/*atoi函数：用于将一串数字转换为相应数值*/#include <stdio.h>#define MAXLINE 1000int atoi(char s[]){    int i,n;    n = 0;    for(i = 0;s[i] >= '0' && s[i] <= '9';++i)        n = 10*n+(s[i]-'0');    return n;}int main(){    char line[MAXLINE];    char c;    int i;    i = 0;    while((c = getchar()) != '\n'){        line[i] = c;        ++i;    }    if(c == '\n')        line[i] = c;    printf("%d\n",atoi(line));    return 0;}

注意点：

• char类型就是较小的整型变量，这为某些字符转换提供了很大的灵活性
• ‘0’、 ‘1’等在字符集中对应的数值是一个连续的递增序列且对应数值为0、 1等

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2-3 lower函数

#include <stdio.h>/*lower函数：将字符由大写转换为小写（如果字符为大写形式的话）*/int lower(int c){    if(c >= 'A' && c <= 'Z')        return c + 'a' - 'A';    else        return c;}int main(){    char s[1000];    int c,i;    i = 0;    while((c = getchar()) != '\n')    {        s[i] = c;        i++;    }    if(c == '\n')        s[i] = c;    for(i=0;s[i] != '\n';i++)        s[i] = lower(s[i]);    printf("%s\n",s);    return 0;}

注意点：

• ASCII字符集中，大写字母与对应小写字母作为数字值来说具有固定的间隔，每个字母表都是连续的，也就是说A～Z之间只有字母（这一点对于EBCDIC字符集来说是不成立的），所以可以用c+ ‘a’ - ‘A’赋值给c来达到将c替换为小写形式的功能
• 也可以用c+ ‘A’ - ‘a’赋值给c来达到将c替换为大写形式（前提是c为小写形式）的功能，得到一个跟上述函数功能相反的函数，标准头文件ctype.h中被定义了一组与字符集无关的测试和转换函数，其中就包含了将c替换为大写形式（前提是c为小写形式）的tolower函数

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2-4 强制类型转换

#include <stdio.h>#include <math.h>int main(){    int c;    scanf("%d",&c);    printf("%f\n",sqrt(c));    return 0;}

注意点：

• 强制类型转换格式为：(类型名)表达式；如程序中的sqrt(c)的函数原型为sqrt(double(c))
• sqrt函数在头文件math.h中，由于math.h不在标准库而在数学库中，用gcc编译器编译时格式为：gcc *.c -lm

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2-5 squeeze函数

#include <stdio.h>//squeeze函数：从字符串s中删除字符cvoid squeeze(char s[],int c){    int i,j;    for(i = j = 0;s[i] != '\0';i++)        if(s[i] != c)            s[j++] = s[i];    s[j] = '\0';}int main(){    char s[] = "1233211234567";    int c = '1';    squeeze(s,c);    printf("%s\n",s);    return 0;}//正确输出：2332234567

注意点：

• 自增、自减运算符在不同地方前缀后缀效果不同，上述squeeze函数中进行下列语句替换效果将完全相同，但明显前者更为简洁

        if(s[i] != c)            s[j++] = s[i];

        if(s[i] != c){            s[j] = s[i];            j++;        }

• 文本结束符 ‘\0’之后的字符在printf函数中不会再被打印
• 自增、自减运算符在许多地方都有出色的应用，比如下面的strcat函数

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2-6 strcat函数

#include <stdio.h>//strcat函数：将字符串t连接到字符串s的尾部；前提是s有足够大空间void Strcat(char s[],char t[]){    int i,j;    i = j = 0;    /*用while语句判断是否为字符串s的尾部*/    while(s[i] != '\0')        i++;    /*拷贝t*/    while((s[i++] = t[j++]) != '\0')        ;}int main(){    char s[30] = "Let's compile ";    char t[] = "a c program";    Strcat(s,t);    printf("%s\n",s);    return 0;}//正确输出结果：Let's compile a c program

注意点：

• 函数中包含的许多自增运算符被包含在while循环语句中，这时要注意即使没有执行部分，循环体也要加入 ‘;’来表示结束
• 上面为一个较为简单不涉及指针的strcat函数，在头文件string.h中已经包含了一个拥有返回一个指向新字符串的指针的strcat函数
• 使用strcat函数时切记要注意s的空间要足够大以容纳t字符串

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2-7 squeeze函数·改

#include <stdio.h>//squeeze函数：从字符串s中删除与字符串c中任一字符相符的字符void squeeze(char s[],char t[]){    int i,j,k,l;    i = j = k = l = 0;    for(i=0;s[i] != '\0';i++){        k = 0;        for(j=0;t[j] != '\0';j++)            k += (s[i] == t[j]);        if(k == 0)            s[l++] = s[i];    }    s[l] = '\0';}int main(){    char s[] = "1233211234567";    char t[] = "12";    squeeze(s,t);    printf("%s\n",s);    return 0;}//正确输出：3334567

注意点：

• 利用了表达式结果为真时数值为1，为假时数值为0，将s中的字符与t中的字符一一对比，以相等为真，值为1，不等为假，值为0，用变量k储存；当s中字符不等于t中任一字符时，k为0，否则则不为0，使用条件语句判断k值大小将字符重返字符串s

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2-8 getbits函数

#include <stdio.h>//getbits函数：返回x中从第p位开始的n位unsigned getbits(unsigned x,int p,int n){    return (x >> (p-n)) & ~(~0 << n);}int main(){    printf("%d\n",getbits(441,5,3));    return 0;}

注意点：

• 441对应二进制为110111001，变化如下：向左移动5位 1101 11001；向右移动3位1101110 01。得到了前后相差为110，则对应为6；<< 和 >>为左右移位符号，右接移动位数
• ~0表示对0进行各位取反
• & 为按位与，即同位置均为1则取1，否则取0
• 另外还有双目运算符按位或 | ：同位均为0则取0，否则取1；按位异或 ^ ：各位取不同取1，否则取0
• 单目运算符按位取反 ~ ：各位求反(单目运算符也称一元运算符)

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2-9 bitcount函数

#include <stdio.h>//bitcount函数：统计x中值为1的二进制位数int bitcount(unsigned x){    int n;    for(n=0;x != 0;x >>= 1)        if(x & 01)            n++;    return n;}int main(){    printf("%d\n",bitcount(441));    return 0;}

注意点：

• x >>= 1相当于x = x >> 1，这里是使用了赋值运算符，即expr1 op= expr2等价于expr1 = (expr1)op(expr2)，这是让程序更为简洁的一个好办法
• 如果将x >>= 1打成了x >> 1则程序将无法达到预期效果

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2-10 lower函数·改

#include <stdio.h>/*lower函数：将字符由大写转换为小写（如果字符为大写形式的话）*/int lower(int c){    return(c >= 'A' && c <= 'Z')?c + 'a' - 'A':c;}int main(){    char s[1000];    int c,i;    i = 0;    while((c = getchar()) != '\n')    {        s[i] = c;        i++;    }    if(c == '\n')        s[i] = c;    for(i=0;s[i] != '\n';i++)        s[i] = lower(s[i]);    printf("%s\n",s);    return 0;}

注意点：

• lower函数中将原本的if-else语句替换为了条件表达式，结构为expr1 ? expr2 : expr3，计算方式为：先计算expr1，若其值为真，则计算expr2的值，否则计算expr3的值
• 将main函数中的s[i] = lower(s[i])替换为s[i] = (s[i] >= ‘A’ && s[i] <= ‘Z’) ? s[i] + ‘a’ - ‘A’ : s[i] 而选择不定义lower函数也可以实现本程序效果

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参考学习资料

《C程序设计语言》