C语言对字符串的详细操作

在 C 语言中，字符串操作通常涉及到字符数组（char[]）和一些标准库函数。C 语言标准库提供了一些处理字符串的函数，这些函数大多定义在 <string.h> 头文件中。以下是一些常见的字符串操作及其使用方法：

1. 字符串的定义和初始化

在 C 语言中，字符串是以 \0 结尾的字符数组。可以通过以下方式定义和初始化字符串：

// 定义一个字符串
char str1[] = "Hello, World!";

// 定义一个字符数组
char str2[20];  // 预留空间
strcpy(str2, "Hello");

2. 字符串复制 (`strcpy`)

strcpy 用于将源字符串复制到目标字符串中：

#include <string.h>

char str1[] = "Hello";
char str2[20];
strcpy(str2, str1);  // 将 str1 复制到 str2

3. 字符串连接 (`strcat`)

strcat 用于将一个字符串追加到另一个字符串的末尾：

#include <string.h>

char str1[20] = "Hello";
char str2[] = " World";
strcat(str1, str2);  // str1 变为 "Hello World"

4. 字符串长度 (`strlen`)

strlen 用于获取字符串的长度（不包括结尾的 \0）：

#include <string.h>

char str[] = "Hello";
size_t len = strlen(str);  // len 为 5

5. 字符串比较 (`strcmp`)

strcmp 用于比较两个字符串。如果字符串相等，返回 0；如果不相等，返回非零值。

#include <string.h>

char str1[] = "Hello";
char str2[] = "hello";

int result = strcmp(str1, str2);  // result 不是 0，因为大小写不同

6. 查找子字符串 (`strstr`)

strstr 用于查找一个字符串中是否包含另一个子字符串，返回找到的位置指针，找不到返回 NULL。

#include <string.h>

char str[] = "Hello, World!";
char *substr = strstr(str, "World");  // substr 指向 "World"
if (substr != NULL) {
    printf("Found substring at position: %ld\n", substr - str);
}

7. 分割字符串 (`strtok`)

strtok 用于按照指定的分隔符分割字符串。它返回一个指向字符串中第一个分割部分的指针。每次调用 strtok 都会返回字符串中的下一个分割部分，直到返回 NULL 为止。

#include <string.h>
#include <stdio.h>

char str[] = "Hello,World,Here,I,Am";
char *token = strtok(str, ",");  // 第一次调用，分割出 "Hello"

while (token != NULL) {
    printf("%s\n", token);  // 打印分割出的字符串
    token = strtok(NULL, ",");  // 获取下一个分割部分
}

8. 查找字符位置 (`strchr`)

strchr 用于查找指定字符在字符串中第一次出现的位置，返回一个指向该字符的指针。如果未找到，返回 NULL。

#include <string.h>
#include <stdio.h>

char str[] = "Hello, World!";
char *ch_pos = strchr(str, 'o');  // 找到 'o' 第一次出现的位置
if (ch_pos != NULL) {
    printf("Found 'o' at position: %ld\n", ch_pos - str);
}

9. 从字符串中提取部分字符串 (`strncpy`)

strncpy 用于从源字符串复制指定长度的字符到目标字符串中。

#include <string.h>

char str[] = "Hello, World!";
char sub[6];  // 需要足够的空间存储复制的部分

strncpy(sub, str, 5);  // 复制前 5 个字符 "Hello"
sub[5] = '\0';  // 确保最后一个字符是 '\0'

10. 字符串转换

转换为大写（`strupr`）

将字符串中的所有字母转换为大写（在某些环境中支持）。

#include <ctype.h>
#include <string.h>

char str[] = "Hello, World!";
strupr(str);  // 将 str 转换为 "HELLO, WORLD!"

转换为小写（`strlwr`）

将字符串中的所有字母转换为小写（在某些环境中支持）。

#include <ctype.h>
#include <string.h>

char str[] = "Hello, World!";
strlwr(str);  // 将 str 转换为 "hello, world!"

11. 字符串填充 (`memset`)

memset 用于设置字符串（字符数组）中的每个字节为指定的值，通常用于初始化字符串。

#include <string.h>

char str[10];
memset(str, 'A', 9);  // 将 str 的前 9 个字符设置为 'A'
str[9] = '\0';  // 确保字符串结束符

12. 字符串反转（自定义实现）

C 标准库没有提供反转字符串的函数，但可以通过 for 循环来手动反转字符串。

#include <string.h>
#include <stdio.h>

void reverseString(char str[]) {
    int start = 0;
    int end = strlen(str) - 1;
    while (start < end) {
        char temp = str[start];
        str[start] = str[end];
        str[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}

int main() {
    char str[] = "Hello";
    reverseString(str);
    printf("Reversed string: %s\n", str);  // 输出 "olleH"
    return 0;
}

13. 总结

C 语言中的字符串操作虽然不像一些高级语言那么简洁，但它提供了强大的功能，可以满足大多数常见的字符串处理需求。常用的字符串操作包括复制、连接、比较、查找、分割、转换等。理解并掌握这些操作有助于你编写高效的 C 语言程序。

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