C语言复习—模拟实现C库函数、atoi

川长思鸟来 2022-05-18 08:53 319阅读 0赞

#### 模拟实现C语言库函数 ####

##### str库函数 #####

`\#include <stdio.h> \#include <stdlib.h> \#include <assert.h>`  
**1.模拟实现strcpy**  
将源字符串src拷贝赋值到目标字符串dest中

char *my_strcpy(char *dest, const char* src)
    {
        assert(dest);
        assert(src); 
        char *ret = dest;
        while (*dest++ = *src++)
            ;
        return ret;
    }

**2.模拟实现strlen**  
从字符串起始位置开始到`\0`结束，结果不包括`\0`的长度

一、计数法
    int my_strlen(const char* str)
    {
        assert(str);
    
        int count = 0;
        while (*str)
        {
            count++;
            str++;
        }
        return count;
    }
    
    二、指针相减法
    int my_strlen2(const char* str)
    {
        assert(str);
    
        const char*ptr = str;
        while (*str)
        {
            str++;
        }
        return str - ptr;
    }
    
    三、递归法
    int my_strlen3(const char* str)
    {
        assert(str);
    
        if (*str)
        {
            return 1 + my_strlen3(str+1);
        }
        return 0;
    }

**3.模拟实现strcat**  
字符串追加函数，先让目标字符串指针指到字符串末尾，然后加上源字符串

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
    
        char* ptr = dest;
        while (*dest)
        {
            dest++;
        }
        while (*dest++ = *src++)
        {
            ;
        }
        return ptr;
    }

**4.模拟实现strcmp**  
比较每一位字符的ASCII码值，返回值为0说明相等

int my_strcmp(char* dest, const char* src)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
    
        while ((*dest == *src) && (*dest != '\0'))
        {
            dest++;
            src++;
        }
        return *dest - *src;   //返回相应字符ASCII码之差
    }

**5.模拟实现strstr**  
在str1中查找str2,找到了返回第一次出现的位置

char *my_strstr(const char* str1, const char* str2)
    {
        assert(str1);
        assert(str2); 
        if (*str2 == '\0')
        {
            return (char*)str1;
        }
        while (*str1 != '\0')
        {
            const char* p1 = str1;
            const char* p2 = str2;
            while ((*p2 != '\0') && (*p1 == *p2))
            {
                p1++;
                p2++;
    
                if (*p2 == '\0')
                {
                    return (char*)str1;
                }
            }
            str1++;
        }
        return NULL;
    }

**6.模拟实现strchr**  
在str中查找字符ch第一次出现的位置，返回字符位置指针

char* my_strchr(const char* str, char ch)
    {
        assert(str);
        while (*str != '\0')
        {
            if (*str == ch)
            {
                return (char*)str;
            }
            str++;
        }
        return NULL;
    }

**7.模拟实现strrchr**  
/在字符串str中查找字符ch最后一次出现的位置，返回字符位置指针

一、从前往后找
    char *my_strrchr(const char* str, char ch)
    {
        assert(str);
        char* pos = 0;           //记录位置的指针变量
        while (*str != '\0')
        {
            if (*str == ch)
            {
                pos = str;
                str++; 
            }
            else
            {
                str++;
            }
        }
        if (pos == 0)
            return NULL;
        else
            return pos;
    }
    
    二、从后往前找
    char* my_strrchr2(const char* str, char ch, int len)
    {
        assert(str);
        str = str + len - 1;
        while (*str != '\0')
        {
            if (*str == ch)
            {
                return str;
            }
            str--;
        }
        return NULL;
    }

**8.模拟实现strncpy**  
从源字符串src中拷贝n个字符赋值到目标字符串dest中

char* my_strncpy(char* dest, const char*src, int n)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
    
        char* ret = dest;
        while (n)
        {
            *dest++ = *src++;
            if ('\0' == *src)
            {
                dest++;
            }
            n--;
        }
        return ret;
    }

**9.模拟实现strncat**  
先让目标字符串指针指到字符串末尾，然后加上源字符串中的n个字符

char* my_strncat(char* dest, const char* src, int n)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
        char* ret = dest;
        while (*dest != '\0')
        {
            dest++;
        }
        while (n)
        {
            *dest++ = *src++;
            if (*src == '\0')
            {
                break;
            }
            n--;
        }
        return ret;
    }

**10.模拟实现strncmp**  
比较两个字符串中的n个字符的ASCII码

char* my_strncmp(const char* dest, const char* src, int n)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
    
        while (n && (*dest++ == *src++))
        {
            if (*src == '\0')
            {
                return 0;
            }
            n--;
        }
        if (n == 0)
        {
            return 0;
        }
        if (*dest > *src)
        {
            return 1;
        }
        else
            return -1;
    }

**11.模拟实现strlwr、strupr**  
转化字符大小写

char* my_strlwr(char* src)        //将字符全部转化为小写
    {
        assert(src);
        char *ret = src;
        while (*src != '\0')
        {
            if (*src >= 'A' && *src <= 'Z')
            {
                *src += 0x20;
            }
            src++;
        }
        return ret;
    }
    
    char* my_strupr(char* src)        //将字符全部转化为大写
    {
        assert(src);
        char*ret = src;
        while (*ret != '\0')
        {
            if (*ret >= 'a' && *ret <= 'z')
            {
                *ret = *ret - 32;
            }
            ret++;
    
        }
    
        return src;
    }

##### 内存操作函数 #####

**1.模拟实现memcpy**  
src和dest是指向内存中的两块空间，从内存中的src位置开始复制num个字节到dest位置，返回指向dest的指针，可能会存在内存重叠问题

void *my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
    
        void* ret = dest;
        char* pdest = (char*)dest;
        char* psrc = (char*)src;
    
        while (num--)
        {
            *pdest++ = *psrc++;
        }
        return ret;
    }

**2.模拟实现memmove**  
可以有效的解决内存重叠，只要二者之间的内存空间间隔在num个字节之外

void* my_memmove(void *dest, const void *src, size_t num)
    {
        assert(dest);
        assert(src);
    
        void* ret = dest;
        char* pdest = (char*)dest;
        char* psrc = (char*)src;
        if (pdest <= psrc && pdest >= psrc + num)    //正常情况下从前往后拷贝
        {
            while (num--)
            {
                *pdest++ = *psrc++;
            }
        }
        else
        {
            while (num--)
            {
                *(pdest + num) = *(psrc + num);       //出现内存覆盖时从后往前拷贝
            }
        }
        return ret;
    }

##### 模拟实现atoi函数 #####

atoi函数是将字符串转化为整型，函数原型是：  
`int atoi（const char * str）;`  
在实现这个函数时，应该考虑以下问题：  
1.空字符串  
2.前面有空格  
3.正负号  
4.异常字符  
5.输出数据溢出问题

enum State{
        NORMAL,
        ABNORMAL
    }state;
    state = ABNORMAL;    //初始化为异常状态
    
    int my_atoi(const char* str)
    {
        assert(str);
        int flag = 1;    //记录为正
        long long ret = 0;
    
        while (*str == ' ')      //跳过空格字符
        {
            str++;
        }
    
        if ((*str == '+') || (*str == '-'))   //判断正负号
        {
            if (*str == '+')
            {
                str++;
            }
            else
            {
                flag = -1;
                str++;  
            }
        }
        if (*str == '\0')
        {
            return 0;
        }
    
        while (*str != '\0')
        {
            if ((*str >= '0') && (*str <= '9'))
            {
                ret = ret * 10 + flag*(*str - '0');
                if ((ret > INT_MAX) || (ret < INT_MIN))
                {
                    ret = 0;
                    break;
                }
            }
            else            //如果是异常字符，直接返回
                break;
            str++;
        }
        if (*str == '\0')
        {
            state = NORMAL;   //走完了 说明字符串无异常
        }
        return (int)ret;
    }

##### 测试代码 #####

int main()
    {
        //char arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
        //char arr2[10] = { 1,2,3,4,5,7,4 };
        //int i = 0;
        ////my_memcpy(arr1, arr2, 10);
        //my_memmove(arr1, arr2, 10);
        //for (i = 0; i < 10; i++)
        //{ 
        // printf("%d ", arr1[i]);
        //}
        char* arr[10] = { 0 };
        char* p = "-1234";
        char* q = " 345";
        char* r = "67rg";
        char* c = "abcdef";
        char* s = "";
        char* t = NULL;
        char* u = "2200000000";
        char* v = "-2000000000"; 
        int tmp = my_atoi(c);
        printf("%d\n", tmp);
    
        system("pause");
        return 0;
    }
    
    
    //int main()
    //{ 
    // char arr1[20] = "ADFGBDabcd";
    // char arr2[10] = "qwer";
    // char *p = "qwerqasddggfh";
    // char *q = "qwer ";
    // char *s = "Hello World!";
    //
    // //char* ch = my_strcpy(arr, p);
    // //int ret = my_strlen3(p);
    // //char* str = my_strcat(arr, p);
    // /*int ret = my_strncmp(p, q, 5);
    // if (ret == 0)
    // printf("p等于q\n");
    // else if (ret < 0)
    // printf("p小于q\n");
    // else{ 
    // printf("p大于q\n");
    // }*/
    //
    // char* str3 = my_strlwr(arr1);
    // printf("%s\n", str3);
    //
    //
    // /*char* str4 = my_strupr(arr1);
    // printf("%s\n", str4);*/
    //
    //
    // /*char* str = my_strncpy(arr1, arr2, 4);
    // printf("%s\n", str);*/
    //
    // //char* str1 = my_strncat(arr1, arr2, 4);
    // //printf("%s\n", str1);
    // //char *ch = my_strchr(p, 'a');
    // //printf("%s\n", ch);
    //
    // //char *chend = my_strrchr(p, 'd');
    // //printf("%s\n", chend);
    //
    // //char *chend2 = my_strrchr(p, 'd', my_strlen(p));
    // //printf("%s\n", chend);
    // char* ret = my_strstr(p, q);
    // //printf("%s\n", ret);
    //
    // //printf("%s\n", ch);
    // //printf("%d\n", ret);
    // //printf("%s\n", str);
    // system("pause");
    // return 0;
    //}