C 语言常用字符串操作函数的组织(详细而全面)
字符串相关
1.char *gets(char *s);
#include<stdio.h>
功能: 从标准输入读入字符,并保存到s指定的内存空间,直到出现换行符或读到文件结尾为止 参数: s:字符串首地址 返回值: 成功:读入的字符串 失败:NULL
gets(str)与scanf(“%s”,str)的区别: gets(str)允许输入的字符串含有空格 scanf(“%s”,str)不允许含有空格 注意: 由于scanf()和gets()无法知道字符串s大小,必须遇到换行符或读到文件结尾为止才接收输入,因此容易导致字符数组越界(缓冲区溢出)的情况。
举例:
printf("请输入str: ");
gets(str);
printf("str = %s\n", str);
2.char *fgets(char *s, intsize, FILE *stream);
#include<stdio.h>
功能: 从stream指定的文件内读入字符,保存到s所指定的内存空间,直到出现换行字符、读到文件结尾或是已读了size - 1个字符为止,最后会自动加上字符 ‘\0’ 作为字符串结束
参数: s:字符串 size:指定最大读取字符串的长度(size - 1) stream:文件指针,如果读键盘输入的字符串,固定写为stdin
返回值: 成功:成功读取的字符串 读到文件尾或出错: NULL 描述: fgets()在读取一个用户通过键盘输入的字符串的时候,同时把用户输入的回车也做为字符串的一部分。通过scanf和gets输入一个字符串的时候,不包含结尾的“\n”,但通过fgets结尾多了“\n”。fgets()函数是安全的,不存在缓冲区溢出的问题。
举例:
char str[100];
printf("请输入str: ");
fgets(str, sizeof(str), stdin);
printf("str = \"%s\"\n", str);
3.int puts(const char *s);
#include<stdio.h>
功能: 标准设备输出s字符串,在输出完成后自动输出一个’\n’。
参数: s:字符串首地址。
返回值: 成功:非负数 失败:-1 举例:
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello world");
puts("hello world");
return 0;
}
4.int fputs(const char *str, FILE *stream);
#include<stdio.h>
功能: 将str所指定的字符串写入到stream指定的文件中,字符串结束符’\0’不写入文件。
参数: str:字符串 stream:文件指针,如果把字符串输出到屏幕,固定写为stdout。
返回值: 成功:0 失败:-1 注意: fputs()是puts()的文件操作版本,但fputs() 不会自动输出一个’\n’。
举例:
printf("hello world");
puts("hello world");
fputs("hello world", stdout);
5. size_t strlen(const char *s);
#include<string.h>
功能: 计算指定指定字符串s的长度,不包含字符串结束符‘\0’.
参数: s:字符串首地址
返回值: 字符串s的长度,size_t 为unsigned int类型
举例:
char str[] = "abcdefg";
int n = strlen(str);
printf("n = %d\n", n);
6. char *strcpy(char *dest, const char *src);
#include<string.h>
功能: 把src所指向的字符串复制到dest所指向的空间中,’\0’也会拷贝过去
参数: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址
返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失败:NULL 注意: 如果参数dest所指的内存空间不够大,可能会造成缓冲溢出的错误情况。
举例:
char dest[20] = "123456789";
char src[] = "hello world";
strcpy(dest, src);
printf("%s\n", dest);
7. char *strncpy(char *dest, const char *src, size_tn);
#include<string.h>
功能: 把src指向字符串的前n个字符复制到dest所指向的空间中,是否拷贝结束符看指定的长度是否包含’\0’。
参数: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址 n:指定需要拷贝字符串个数
返回值: 成功:返回dest字符串的首地址 失败:NULL
举例:
char dest[20] ;
char src[] = "hello world";
strncpy(dest, src, 5);
printf("%s\n", dest);
dest[5] = '\0';
printf("%s\n", dest);
8. char *strcat(char *dest, const char *src);
#include<string.h>
功能: 将src字符串连接到dest的尾部,‘\0’也会追加过去
参数: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址
返回值: 成功:成功:返回dest字符串的首地址 失败:NULL
举例:
char str[20] = "123";
char *src = "hello world";
printf("%s\n", strcat(str, src));
9. char *strncat(char *dest, const char *src, size_tn);
#include<string.h>
功能: 将src字符串前n个字符连接到dest的尾部,‘\0’也会追加过去
参数: dest:目的字符串首地址 src:源字符首地址 n:指定需要追加字符串个数
返回值: 成功:成功:返回dest字符串的首地址 失败:NULL
举例:
char str[20] = "123";
char *src = "hello world";
printf("%s\n", strncat(str, src, 5));
10. int strcmp(const char *s1, const char *s2);
#include<string.h>
功能: 比较 s1 和 s2 的大小,比较的是字符ASCII码大小。
参数: s1:字符串1首地址 s2:字符串2首地址 返回值: 相等:0 大于:>0 小于:<0 举例:
char *str1 = "hello world";
char *str2 = "hello mike";
if (strcmp(str1, str2) == 0)
{
printf("str1==str2\n");
}
elseif (strcmp(str1, str2) > 0)
{
printf("str1>str2\n");
}
else
{
printf("str1<str2\n");
}
11. int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_tn);
#include<string.h>
功能: 比较 s1 和 s2 前n个字符的大小,比较的是字符ASCII码大小。
参数: s1:字符串1首地址 s2:字符串2首地址 n:指定比较字符串的数量
返回值: 相等:0 大于:>0 小于:<0 举例:
char *str1 = "hello world";
char *str2 = "hello mike";
if (strncmp(str1, str2, 5) == 0)
{
printf("str1==str2\n");
}
elseif (strcmp(str1, "hello world") > 0)
{
printf("str1>str2\n");
}
else
{
printf("str1<str2\n");
}
12. int sprintf(char *str , const char *format, …);
#include<stdio.h>
功能: 根据参数format字符串来转换并格式化数据,然后将结果输出到str指定的空间中,直到出现字符串结束符 ‘\0’ 为止。
参数: str:字符串首地址 format:字符串格式,用法和printf()一样
返回值: 成功:实际格式化的字符个数 失败: - 1
举例:
char dst[100] = { 0 };
int a = 10;
char src[] = "hello world";
printf("a = %d, src = %s", a, src);
printf("\n");
int len = sprintf(dst, "a = %d, src = %s", a, src);
printf("dst = \" %s\"\n", dst);
printf("len = %d\n", len);
13. int sscanf(const char *str, const char *format, …);
#include<stdio.h>
功能: 从str指定的字符串读取数据,并根据参数format字符串来转换并格式化数据。
参数: str:指定的字符串首地址 format:字符串格式,用法和scanf()一样
返回值: 成功:参数数目,成功转换的值的个数 失败: - 1
举例:
char src[] = "a=10, b=20";
int a;
int b;
sscanf(src, "a=%d, b=%d", &a, &b);
printf("a:%d, b:%d\n", a, b);
14. char *strchr(const char *s, intc);
#include<string.h>
功能: 在字符串s中查找字母c出现的位置。
参数: s:字符串首地址 c:匹配字母(字符)
返回值: 成功:返回第一次出现的c地址 失败: NULL
举例:
char src[] = "ddda123abcd";
char *p = strchr(src, 'a');
printf("p = %s\n", p);
15. char *strstr(const char *haystack, const char *needle);
#include<string.h>
功能: 在字符串haystack中查找字符串needle出现的位置。
参数: haystack:源字符串首地址 needle:匹配字符串首地址
返回值: 成功:返回第一次出现的needle地址 失败: NULL
举例:
char src[] = "ddddabcd123abcd333abcd";
char *p = strstr(src, "abcd");
printf("p = %s\n", p);
16.size_t strspn(const char* str1, const char* str2)
#include<string.h>
功能: 用来计算str1字符串开始部分匹配str2字符串的字符个数 返回值: 返回字符串str1开头连续包含字符串str2内的字符数目。如果str所包含的字符都属于str2,那么返回str1的长度。如果str的第一个字符不属于str2,那么返回0
17.size_t strspn(const char* str1, const char* str2)
功能: 用来计算str1字符串开始部分不匹配str2字符串的字符个数 返回值: 返回字符串str1开头部分不出现在字符串str2内的字符数目。
18. char *strtok(char *str, const char *delim);
#include<string.h>
功能: 来将字符串分割成一个个片段。当strtok()在参数s的字符串中发现参数delim中包含的分割字符时, 则会将该字符改为\0 字符,当连续出现多个时只替换第一个为\0。
参数: str:指向欲分割的字符串 delim:为分割字符串中包含的所有字符
返回值: 成功:分割后字符串首地址 失败: NULL
举例:
int main(void)
{
char input[16]="abc,d";
char*p;
/*strtok places a NULL terminator
infront of the token,if found*/
p=strtok(input,",");
if(p)
printf("%s\n",p);
/*Asecond call to strtok using a NULL
as the first parameter returns a pointer
to the character following the token*/
p=strtok(NULL,",");
if(p)
printf("%s\n",p);
return 0;
}
19. int atoi(const char *nptr);
#include<stdlib.h>
功能: atoi()会扫描 nptr字符串, 跳过前面的 空格字符,直到遇到 数字或 正负号才开始做 转换,而遇到 非数字或 字符串结束符(’\0’)才 结束转换,并将结果返回 返回值。
参数: nptr:待转换的字符串
返回值: 成功:转换后整数 类似的函数有: atof():把一个小数形式的字符串转化为一个浮点数。 atol():将一个字符串转化为long类型
举例:
char str1[] = "-10";
int num1 = atoi(str1);
printf("num1 = %d\n", num1);
char str2[] = "0.123";
double num2 = atof(str2);
printf("num2 = %lf\n", num2);
20.long int strtol(const char *nptr,char **endptr,int base);;
#include<stdlib.h>
功能: strtol函数会将参数nptr字符串根据参数base来转换成长整型数,参数base范围从2至36。 参数: nptr:待转换的字符串 endptr:是一个指针的地址,该指针被设置为标识输入数字结束字符的地址 base:表示以什么进制写入数字
返回值: 该函数返回转换后的长整数,如果没有执行有效的转换,则返回一个零值。 类似的函数有: strtoul():把字符串转换成unsigned 1ong类型的值 strtod():把字符串转换成double类型的值
举例:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define LIM 30
char *s_gets(char*st,int n);
int main()
{
char number[LIM];
char *end;
long value;
puts("Enter a number(empty line to quit):");
while(s_gets(number,LIM)&&number[0]!='\0')
value=strtol(number,&end,10);/*十进制*/
printf("base 10 input,base 10 output:%1d,stopped at %s(%d)\n",value,end,*end);
value=strtol(number,&end,16);/*十六进制*/
printf("base 16 input,base 10 output:%1d,stopped at %s(%d)\n",value,end,*end);
puts("Next number:");
puts("Bye!\n");
return 0;
}
char*s gets(char*st,int n)
{
char* ret_val;
int i=0;
ret val=fgets(st,n,stdin);
if (ret_val)
while (st[i]l='\n'&& st[i]!='\0')
i++;
if(st[i] =='\n')
st[i]='\0';
else
while (getchar()!='\n')
continue;
return ret_val;
}
下面是该程序的输出示例: Enter a number(empty line to quit): 10 base 10 input,base 10 output:10,stopped at(0) base 16 input,base 10 output:16,stopped at(0) Next number: 10atom base 10 input,base 10 output:10,stopped at atom(97) base 16 input,base 10 output:266,stopped at tom (116) Next number:
Bye! 首先注意,当base分别为10和16时,字符串"10"分别被转换成数字10和16。还要注意,如果end指向一个字符,*end就是一个字符。因此,第1次转换在读到空字符时结束,此时end指向空字符。打印end会显示一个空字符串,以%d转换说明输出end显示的是空字符的ASCIl码。 对于第2个输入的字符串,当base为10时,end的值是’a’字符的地址。所以打印end显示的是字符串“atom”,打印end显示的是’a’字符的ASCIl码。然而,当base为16时,'a’字符被识别为一个有效的十六进制数,strtol()函数把十六进制数10a转换成十进制数266。 strtol()函数最多可以转换三十六进制,‘a’~'z’字符都可用作数字。strtoul()函数与该函数类似,但是它把字符串转换成无符号值。strtod()函数只以十进制转换,因此它值需要两个参数。 许多实现使用itoa()和ftoa()函数分别把整数和浮点数转换成字符串。但是这两个函数并不是C标准库的成员,可以用sprintf()函数代替它们,因为sprintf()的兼容性更好。 数字既能以字符串形式储存,也能以数值形式储存。把数字储存为字符串就是储存数字字符。例如,数字213以‘2’、’1’、3’、‘\0’的形式被储存在字符串数组中。以数值形式储存213,储存的是int类型的值。 C要求用数值形式进行数值运算(如,加法和比较)。但是在屏幕上显示数字则要求字符串形式,因为屏幕显示的是字符。printf()和sprintf()函数,通过%d和其他转换说明,把数字从数值形式转换为字符串形式,scanf()可以把输入字符串转换为数值形式。C还有一些函数专门用于把字符串形式转换成数值形式。 假设你编写的程序需要使用数值命令形参,但是命令形参数被读取为字符串。因此,要使用数值必须先把字符串转换为数字。如果需要整数,可以使用atoi()函数(用于把字母数字转换成整数),该函数接受一个字符串作为参数,返回相应的整数值。
字符分类函数
int isalnum(int c):检查字符是否为数字或字母;(0~9,a~z,A~Z)
int isalpha(int c):检查字符是否为字母;(a~z, A~Z)
int iscntrl(int c):检查字符是否为控制字符;(八进制000~037以及177的字符)
int isdigit(int c):检查字符是否为十进制数字;(0~9)
int isgraph(int c):检查字符是否为图形表示,依赖于使用语言的环境;0~9,a~z,A~Z,以及标点符号)
int islower(int c):检查字符是否为小写的字母;(a~z)
int isprint(int c):检查字符是否为可打印的;(数字、字母、标点符号、空白字符)
int ispunct(int c):检查字符是否为标点符号;(! ” # $ % & ’ ( ) * + , - . / : ; < = > ? @ [ ] ^ _ ` { | } ~等)
int isspace(int c):检查字符是否为空白字符;(TAB、换行、垂直TAB、换页、回车、空格)
int isupper(int c):检查字符是否为大写字母;(A~Z)
int isxdigit(int c):检查字符是否为十六进制数字;(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F a b c d e f)
字符转换
int tolower(int c):转化字符为小写字母;
int toupper(int c):转化字符为大写字母;
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F#探险之旅(二):函数式编程(上)-函数式编程范式简介 F#主要支持三种编程范式:函数式编程(Functional Programming,FP)、命令式编程(Imperative Programming)和面向对象(Object-Oriented,OO)的编程。回顾它们的历史,FP是最早的一种范式,第一种FP语言是IPL,产生于1955年,大约在Fortran一年之前。第二种FP语言是Lisp,产生于1958,早于Cobol一年。Fortan和Cobol都是命令式编程语言,它们在科学和商业领域的迅速成功使得命令式编程在30多年的时间里独领风骚。而产生于1970年代的面向对象编程则不断成熟,至今已是最流行的编程范式。有道是“*代有语言出,各领风骚数十年”。 尽管强大的FP语言(SML,Ocaml,Haskell及Clean等)和类FP语言(APL和Lisp是现实世界中最成功的两个)在1950年代就不断发展,FP仍停留在学院派的“象牙塔”里;而命令式编程和面向对象编程则分别凭着在商业领域和企业级应用的需要占据领先。今天,FP的潜力终被认识——它是用来解决更复杂的问题的(当然更简单的问题也不在话下)。 纯粹的FP将程序看作是接受参数并返回值的函数的集合,它不允许有副作用(side effect,即改变了状态),使用递归而不是循环进行迭代。FP中的函数很像数学中的函数,它们都不改变程序的状态。举个简单的例子,一旦将一个值赋给一个标识符,它就不会改变了,函数不改变参数的值,返回值是全新的值。 FP的数学基础使得它很是优雅,FP的程序看起来往往简洁、漂亮。但它无状态和递归的天性使得它在处理很多通用的编程任务时没有其它的编程范式来得方便。但对F#来说这不是问题,它的优势之一就是融合了多种编程范式,允许开发人员按照需要采用最好的范式。 关于FP的更多内容建议阅读一下这篇文章:Why Functional Programming Matters(中文版)。F#中的函数式编程 从现在开始,我将对F#中FP相关的主要语言结构逐一进行介绍。标识符(Identifier) 在F#中,我们通过标识符给值(value)取名字,这样就可以在后面的程序中引用它。通过关键字let定义标识符,如: let x = 42 这看起来像命令式编程语言中的赋值语句,两者有着关键的不同。在纯粹的FP中,一旦值赋给了标识符就不能改变了,这也是把它称为标识符而非变量(variable)的原因。另外,在某些条件下,我们可以重定义标识符;在F#的命令式编程范式下,在某些条件下标识符的值是可以修改的。 标识符也可用于引用函数,在F#中函数本质上也是值。也就是说,F#中没有真正的函数名和参数名的概念,它们都是标识符。定义函数的方式与定义值是类似的,只是会有额外的标识符表示参数: let add x y = x + y 这里共有三个标识符,add表示函数名,x和y表示它的参数。关键字和保留字关键字是指语言中一些标记,它们被编译器保留作特殊之用。在F#中,不能用作标识符或类型的名称(后面会讨论“定义类型”)。它们是: abstract and as asr assert begin class default delegate do donedowncast downto elif else end exception extern false finally forfun function if in inherit inline interface internal land lazy letlor lsr lxor match member mod module mutable namespace new nullof open or override private public rec return sig static structthen to true try type upcast use val void when while with yield 保留字是指当前还不是关键字,但被F#保留做将来之用。可以用它们来定义标识符或类型名称,但编译器会报告一个警告。如果你在意程序与未来版本编译器的兼容性,最好不要使用。它们是: atomic break checked component const constraint constructor continue eager event external fixed functor global include method mixinobject parallel process protected pure sealed trait virtual volatile 文字值(Literals) 文字值表示常数值,在构建计算代码块时很有用,F#提供了丰富的文字值集。与C#类似,这些文字值包括了常见的字符串、字符、布尔值、整型数、浮点数等,在此不再赘述,详细信息请查看F#手册。 与C#一样,F#中的字符串常量表示也有两种方式。一是常规字符串(regular string),其中可包含转义字符;二是逐字字符串(verbatim string),其中的(")被看作是常规的字符,而两个双引号作为双引号的转义表示。下面这个简单的例子演示了常见的文字常量表示: let message = "Hello World"r"n!" // 常规字符串let dir = @"C:"FS"FP" // 逐字字符串let bytes = "bytes"B // byte 数组let xA = 0xFFy // sbyte, 16进制表示let xB = 0o777un // unsigned native-sized integer,8进制表示let print x = printfn "%A" xlet main = print message; print dir; print bytes; print xA; print xB; main Printf函数通过F#的反射机制和.NET的ToString方法来解析“%A”模式,适用于任何类型的值,也可以通过F#中的print_any和print_to_string函数来完成类似的功能。值和函数(Values and Functions) 在F#中函数也是值,F#处理它们的语法也是类似的。 let n = 10let add a b = a + blet addFour = add 4let result = addFour n printfn "result = %i" result 可以看到定义值n和函数add的语法很类似,只不过add还有两个参数。对于add来说a + b的值自动作为其返回值,也就是说在F#中我们不需要显式地为函数定义返回值。对于函数addFour来说,它定义在add的基础上,它只向add传递了一个参数,这样对于不同的参数addFour将返回不同的值。考虑数学中的函数概念,F(x, y) = x + y,G(y) = F(4, y),实际上G(y) = 4 + y,G也是一个函数,它接收一个参数,这个地方是不是很类似?这种只向函数传递部分参数的特性称为函数的柯里化(curried function)。 当然对某些函数来说,传递部分参数是无意义的,此时需要强制提供所有参数,可是将参数括起来,将它们转换为元组(tuple)。下面的例子将不能编译通过: let sub(a, b) = a - blet subFour = sub 4 必须为sub提供两个参数,如sub(4, 5),这样就很像C#中的方法调用了。 对于这两种方式来说,前者具有更高的灵活性,一般可优先考虑。 如果函数的计算过程中需要定义一些中间值,我们应当将这些行进行缩进: let halfWay a b = let dif = b - a let mid = dif / 2 mid + a 需要注意的是,缩进时要用空格而不是Tab,如果你不想每次都按几次空格键,可以在VS中设置,将Tab字符自动转换为空格;虽然缩进的字符数没有限制,但一般建议用4个空格。而且此时一定要用在文件开头添加#light指令。作用域(Scope)作用域是编程语言中的一个重要的概念,它表示在何处可以访问(使用)一个标识符或类型。所有标识符,不管是函数还是值,其作用域都从其声明处开始,结束自其所处的代码块。对于一个处于最顶层的标识符而言,一旦为其赋值,它的值就不能修改或重定义了。标识符在定义之后才能使用,这意味着在定义过程中不能使用自身的值。 let defineMessage = let message = "Help me" print_endline message // error 对于在函数内部定义的标识符,一般而言,它们的作用域会到函数的结束处。 但可使用let关键字重定义它们,有时这会很有用,对于某些函数来说,计算过程涉及多个中间值,因为值是不可修改的,所以我们就需要定义多个标识符,这就要求我们去维护这些标识符的名称,其实是没必要的,这时可以使用重定义标识符。但这并不同于可以修改标识符的值。你甚至可以修改标识符的类型,但F#仍能确保类型安全。所谓类型安全,其基本意义是F#会避免对值的错误操作,比如我们不能像对待字符串那样对待整数。这个跟C#也是类似的。 let changeType = let x = 1 let x = "change me" let x = x + 1 print_string x 在本例的函数中,第一行和第二行都没问题,第三行就有问题了,在重定义x的时候,赋给它的值是x + 1,而x是字符串,与1相加在F#中是非法的。 另外,如果在嵌套函数中重定义标识符就更有趣了。 let printMessages = let message = "fun value" printfn "%s" message; let innerFun = let message = "inner fun value" printfn "%s" message innerFun printfn "%s" message printMessages 打印结果: fun value inner fun valuefun value 最后一次不是inner fun value,因为在innerFun仅仅将值重新绑定而不是赋值,其有效范围仅仅在innerFun内部。递归(Recursion)递归是编程中的一个极为重要的概念,它表示函数通过自身进行定义,亦即在定义处调用自身。在FP中常用于表达命令式编程的循环。很多人认为使用递归表示的算法要比循环更易理解。 使用rec关键字进行递归函数的定义。看下面的计算阶乘的函数: let rec factorial x = match x with | x when x < 0 -> failwith "value must be greater than or equal to 0" | 0 -> 1 | x -> x * factorial(x - 1) 这里使用了模式匹配(F#的一个很棒的特性),其C#版本为: public static long Factorial(int n) { if (n < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("value must be greater than or equal to 0"); } if (n == 0) { return 1; } return n * Factorial (n - 1); } 递归在解决阶乘、Fibonacci数列这样的问题时尤为适合。但使用的时候要当心,可能会写出不能终止的递归。匿名函数(Anonymous Function) 定义函数的时候F#提供了第二种方式:使用关键字fun。有时我们没必要给函数起名,这种函数就是所谓的匿名函数,有时称为lambda函数,这也是C#3.0的一个新特性。比如有的函数仅仅作为一个参数传给另一个函数,通常就不需要起名。在后面的“列表”一节中你会看到这样的例子。除了fun,我们还可以使用function关键字定义匿名函数,它们的区别在于后者可以使用模式匹配(本文后面将做介绍)特性。看下面的例子: let x = (fun x y -> x + y) 1 2let x1 = (function x -> function y -> x + y) 1 2let x2 = (function (x, y) -> x + y) (1, 2) 我们可优先考虑fun,因为它更为紧凑,在F#类库中你能看到很多这样的例子。 注意:本文中的代码均在F# 1.9.4.17版本下编写,在F# CTP 1.9.6.0版本下可能不能通过编译。 F#系列随笔索引页面