几个常见字符串处理函数的实现原理
来源:互联网 发布:矩阵不可逆说明什么 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 15:54
字符串是一种常见的数据结构,对字符串的处理又可以十分灵活,所以在实际开发,尤其是非数值处理中,字符串的应用非常广泛。虽然很多字符串操作都封装在了函数库里,应用程序可以直接通过调用库函数来实现字符串处理,然而对于开发者而言,若能了解其底层实现原理,对于应用编程而言还是大有裨益的。
这篇文章主要介绍几种常用的字符串处理函数的实现原理。
一、strlen函数
strlen函数:计算字符串的实际长度,不包括’\0’。
算法:从第一个字符开始扫描,直到遇见第一个’\0’,停止扫描,返回字符串长度。
代码如下:
int strlen(const char *str){ int n=0; assert(str!=NULL); while(*str++!='\0') ++n; return n;}
二、strcat函数
strcat函数:将源字符串str2添加到目的字符串str1的末尾,同时覆盖str1末尾的’\0’,并在新的str1末尾添加’\0’,返回指向str1的指针。
算法:扫描str1,直到遇见’\0’,将str2逐个字符添加到str1末尾,最后添加’\0’。
代码如下:
char *strcat(char *str1, const char *str2){char *p=str1;assert( (str1!=NULL) && (str2!=NULL) ); while(*str1!='\0')str1++;while(*str1++=*str2++);return p;}
三、strcmp函数
strcmp函数:比较str1和str2两个字符串的大小,若str1>str2,则返回正数;若str1<str2,则返回负数;若str1==str2,则返回0。
算法:逐个比较str1和str2的每个字符,若相等且未遇见’\0’,则继续比较下一个字符,否则,返回*str1和*str2的差值。
代码如下:
int strcmp(const char *str1, const char *str2){assert( (str1!=NULL) && (str2!=NULL) );while(*str1 && *str2&& (*str1==*str2)) {str1++;str2++;}return *str1 - *str2;}
四、strcpy函数
strcpy函数:将字符串str2(包括NULL)复制到字符串str1,返回指向str1的指针。
算法:将str2中逐个字符添加到str1指向的地址空间,必须保证str1指向的地址空间足够大。
代码如下:
char *strcpy(char *str1, const char *str2) {char *p=str1;assert( (str1!=NULL) && (str2!=NULL) );while(*str1++=*str2++);return p; }
五、atoi函数
atoi函数:把字符串转换成整数。
算法:首先跳过空格或制表符,再判断符号,最后通过减去’0’转化整数,跳过非数值,返回转换后的整数。
代码如下:
int atoi(char *str){int sum=0,sign=1;char *p=str;assert(str!=NULL);if(' '==*p||'\t'==*p)p++;if('-'==*p)sign=-1;if('-'==*p||'+'==*p)p++;while(*p>='0' && *p<='9'){sum = sum*10 + *p-'0';p++;}return sign*sum;}
六、itoa函数
itoa函数:将整数转化为字符串。
算法:先判断整数的符号,若为负,则将其转换为正;将整数从个位到最高位依次存放在临时数组tmp中,如果是负整数,则再添加一个负号;逆序将临时数组的各个元素放在str字符数组中,在最后添加一个空字符。
代码如下:
void itoa(int num, char str[]){int i=0,j=0,sign=num;char tmp[10];if(num<0)num=-num;do{tmp[i++]=num%10 + '0';num/=10;}while(num>0);if(sign<0)tmp[i++]='-';tmp[i]='\0';i--;while(i>=0){str[j]=tmp[i];j++;i--;}str[j]='\0';}
char *StrStr(const char *string, const char *substring)//调用库函数实现{int len1 = strlen(string);int len2 = strlen(substring);assert(string != NULL && substring != NULL);if (len2 > len1)return NULL;//子串比母串长,返回NULLwhile (*string != '\0'){if ( (*string == *substring) && (strncmp(string, substring, len2) == 0) )//(*string == *substring)不成立,则(strncmp(string, substring, len2) == 0)不执行return (char *)string;//string由const char*转换为char*string++;//不可写在while的循环条件里}return NULL;}char *StrStr(const char *string, const char *substring)//不调用库函数实现{int i, j, tmp;assert(string != NULL && substring != NULL);for (i = 0; string[i] != '\0'; i++){tmp = i;//tmp保留主串中的起始判断下标位置 j = 0;while (string[i++] == substring[j++]){if (substring[j] == '\0')return (char *)&string[tmp];}i = tmp;//将i重新改为tmp}return NULL;}
char *Strncpy(char *dest, const char *src, unsigned int n){assert(dest != NULL && src != NULL);char *tmpdest = dest;while(n-- > 0 && *src != '\0')*tmpdest++ == *src++;*tmpdest = '\0';return dest;}
int Strncmp(const char *s, const char *t, unsigned int n){assert(s != NULL && t != NULL);while( *s && *t && (*s == *t) && (n-- > 0) ){s++;t++;}return (*s - *t);}
char *Strncat(char *dest, const char *src, unsigned int n){assert(dest != NULL && src != NULL);char *tmpdest = dest;while(*tmpdest != '\0')tmpdest++;while(*src && (n-- > 0))*tmpdest++ = *src++;*tmpdest = '\0';return dest;}
void *Memcpy(void *dest, const void *src, size_t count){assert(dest != NULL && src != NULL);char *tmpdest = (char *)dest;char *tmpsrc = (char *)src;while (count-- > 0)*tmpdest++ = *tmpsrc++;return dest;}
void *Memset(void *buffer, int c, size_t count){assert(buffer != NULL);char *tmpbuffer = (char *)buffer;while(count--){*tmpbuffer++ = (char)c;}return buffer;}
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