【C语言】字符函数的模拟实现 [ strlen(含递归)、strcpy、strncpy、strcat、strncat、strcmp、strstr、strtok、memcpy、memmove ...]

墨蓝 2023-09-28 14:03 12阅读 0赞

**目录**

1.模拟实现strlen

2.模拟实现strcpy

3.模拟实现strncpy

4.模拟实现strcat

5.模拟实现strncat

6.模拟实现strcmp

7.模拟实现strncmp

8.模拟实现strstr

9.模拟实现strtok

10.模拟实现memcpy

11.模拟实现memmove

12.模拟实现memcmp

13.模拟实现memset

--------------------

# 1.模拟实现strlen #

注意：

> size\_t strlen ( const char \* str );
> 
> 1.字符串已经 '\\0' 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 '\\0' 前面出现的字符个数（不包 含 '\\0' )。
> 
> 2.参数指向的字符串必须要以 '\\0' 结束。
> 
> 3.注意函数的返回值为size\_t，是无符号的

模拟实现：

#include<stdio.h>
    size_t My_strlen(const char* str)//求字符串长度不需要更改原字符串，const修饰更安全
    {
    	assert(str);//保证指针有效性
    	int count = 0;
    	while (*str++)
    	{
    		count++;
    	}
    	return count;
    }
    
    int main()
    {
    	char str[] = { "abcdef" };
    	printf("len = %u",My_strlen(str));
    	return 0;
    }

递归模拟实现:

size_t My_strlen(const char* str)
    {
    	assert(str);
    	if (*str == '\0')
    	{
    		return 0;
    	}
    	return 1 + My_strlen(++str);
    }
    
    int main()
    {
    	char str[] = { "abcdef" };
    	printf("len = %d\n",My_strlen(str));
    	return 0;
    }

--------------------

# 2.模拟实现strcpy #

注意：

> char\* strcpy(char \* destination, const char \* source );
> 
> 1.源字符串必须以 '\\0' 结束。
> 
> 2.会将源字符串中的 '\\0' 拷贝到目标空间。
> 
> 3.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
> 
> 4目标空间必须可变。

模拟实现：

char* My_strcpy(char* dest, const char* scr)//字符串拷贝不需要更改源字符串，const修饰更安全
    {
    	assert(dest && scr);//保证指针有效性
    	char* _dest = dest;
    	while (*dest++ = *scr++)
    	{
    		;
    	}
    	return _dest;
    }
    
    int main()
    {
    	char dest[] = { "hello" };
    	char scr[] = { "world" };
    	
    	printf("%s", My_strcpy(dest, scr));
    	return 0;
    }

--------------------

# 3.模拟实现strncpy #

模拟实现：

char* My_strncpy(char* dest, const char* src, size_t sz)
    {
    	assert(dest && src);//保证指针有效性
    	char* ret = dest;
    	while (sz--)
    	{
    		*dest++ = *src++;
    	}
    	*dest = '\0';//strncpy的特性，覆盖后结尾加上\0
    	return ret;
    }
    
    int main()
    {
    	char str1[] = { "abcdef" };
    	char str2[7] = { 0 };
    	printf("%s\n",My_strncpy(str2, str1, 3));
    	return 0;
    }

--------------------

# 4.模拟实现strcat #

注意：

> char \* strcat ( char \* destination, const char \* source );
> 
> 1.源字符串必须以 '\\0' 结束。
> 
> 2.目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
> 
> 3.目标空间必须可修改。

模拟实现：

char* my_strcat(char* arr,const char* cat)
    {
    	assert(arr && cat);//保证指针有效性
    	char* tmp = arr;
    	//while (*arr++)不能这样写，因为到\0时出循环后还会++,跳过\0
    	//{
    	//	;
    	//}
    	while (*arr != '\0')//先找到尾部，再追加
    	{
    		arr++;
    	}
    	while (*arr++ = *cat++)
    	{
    		;
    	}
    	return tmp;
    }
    
    int main()
    {
    	char arr[10] = { "abc" };
    	my_strcat(arr, "def");
    	printf("%s", arr);
    	return 0;
    }

--------------------

# 5.模拟实现strncat #

模拟实现：

char* My_strncat(char* dest, const char* src, size_t sz)
    {
    	assert(dest && src);
    	char* ret = dest;
    	while (*dest)
    	{
    		dest++;
    	}
    	while (sz--)
    	{
    		*dest++ = *src++;
    	}
    	*dest = '\0';
    	return ret;
    }
    
    int main()
    {
    	char str1[15] = { "hello " };
    	printf("%s",My_strncat(str1, "painoworld", 5));
    	return 0;
    }

--------------------

# 6.模拟实现strcmp #

注意：

> int strcmp ( const char \* str1, const char \* str2 );
> 
> 1.第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
> 
> 2.第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
> 
> 3.第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

模拟实现：

int My_strcmp(const char* arr1,const char* arr2)
    {
    	assert(arr1 && arr2);//保证指针有效性
    	while (*arr1 == *arr2)
    	{
    		if (*arr1 == '\0')//同时为\0的情况，其他时候若有一方为\0就会在while()判断里跳出循环
    		{
    			break;
    		}
    		arr1++;
    		arr2++;
    	}
    	return *arr1 - *arr2;//直接通过相减的方式判断大小更加简便
    }
    
    //为也可以这样写
    
    int My_strcmp(const char* arr1, const char* arr2)
    {
    	assert(arr1 && arr2);//保证指针有效性
    	while (*arr1 == *arr2 && *arr1)
    	{
    		arr1++;
    		arr2++;
    	}
    	return *arr1 - *arr2;//直接通过相减的方式判断大小更加简便
    }
    
    int main()
    {
    	char arr1[] = { "abcdz" };
    	char arr2[] = { "abcda" };
    	int ret = My_strcmp(arr1, arr2);
    	if (ret == 0)
    	{
    		printf("==\n");
    	}
    	else if (ret > 0)
    	{
    		printf(">\n");
    	}
    	else
    	{
    		printf("<\n");
    	}
    	return 0;
    }

--------------------

# 7.模拟实现strncmp #

模拟实现：

int My_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t sz)
    {
    	assert(str1 && str2);
    	while (*str1 == *str2 && sz != 1)
    	{
    		sz--;
    		str1++;
    		str2++;
    	}
    	return (*str1 - *str2);
    }
    
    int main()
    {
    	char str1[] = { "hello" };
    	char str2[] = { "hel" };
    	int ret = My_strncmp(str1, str2, 3);
    	if (ret == 0)
    	{
    		printf("==");
    	}
    	else if(ret > 0)
    	{
    		printf(">");
    	}
    	else
    	{
    		printf("<");
    	}
    	return 0;
    }

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# 8.模拟实现strstr #

注意：

> char \* strstr ( const char \*str1, const char \* str2);
> 
> 1.如果 str2 不是str1返回指向 str1 中第一次出现的 str2 的指针。

模拟实现：

char* My_strstr(const char* str1, const char* str2)
    {
    	assert(str1 && str2);//保证指针有效性
    	const char* s1 = str1; //记录起始位置
    	const char* s2 = str2;
    	const char* p = str1; //图文解释
    	while (*p) //检测p是否为\0,如果是，说明已经找完母串，却未发现字串
    	{
    		s1 = p;
    		s2 = str2;
    		while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && * s1 == *s2)
    		{
    			s1++;
    			s2++;
    		}
    		if (*s2 == '\0')//如果字串已经遍历到\0，说明找完了,并且找到了,此时p所指向的就是与子串开始匹配的地址
    		{
    			return p;
    		}
    		p++;
    	}
    	return NULL;
    }
    
    int main()
    {
    	char str1[] = "abbbcdef";
    	char str2[] = "bbc";
    	char* p = My_strstr(str1, str2);
    	if (p == NULL)
    	{
    		printf("找不到\n");
    	}
    	else
    	{
    		printf("找到了\n");
    	}
    	return 0;
    }

***此函数模拟稍有难度，可以看下图解释:***

***情况一:***

![505404398e464c5a923be7903f23c90b.png][]

这里通过循环判断s1 == s2就可一次得出判断结果

***情况二 :***

*第一次相遇：*

![35696937bd7d44b2860684e8335ee99e.png][]

*第二次相遇：*

![aaa48bd85d9b46698bdcedf4a3a2b598.png][]

第三次相遇：

![2c8bf0a1752c4584b25bfcfc2e942d16.png][]

此时\*s1 = b; \*s2 = c; 所以证明不是字串。

*真的是这样吗？*

仔细观察，bbc确实是他的字串啊！

但是根据情况一，只靠循环一股脑的遍历下去是不行的...

因此再引入一个指针变量p来记录位置就十分有必要了

![b2207baa5b404f8d869cdfdebaf3dd12.png][]

当\*s1与s2\*第一次相等是就用p指针记录下来，如果s1与s2继续向后比较，发现不匹配了难道要继续向后走吗？当然行不通的，像这种bbc情况就会错过这对有缘人啊~ 这时，我们只需让s1继续回到刚刚指针p记录的位置的下一个位置，让s2回到起始位置，继续相互比较即可。

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# 9.模拟实现strtok #

注意：

> char \* strtok ( char \* str, const char \* sep );
> 
> 1.strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \\0 结尾，返回一个指向这个标记的指针（注： strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容 并且可修改。）
> 
> 2.strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串 中的位置。
> 
> 3.strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
> 
> 4.如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

模拟实现：

char* My_strtok(char* str, const char* sep)
    {
    	assert(sep);//保证指针有效性
    	char* s1 = NULL;//记录初地址
    	static char* p = NULL;//记录字符串位置
    	static int count = 0;//记录分隔符位置
    	if (str == NULL)
    	{
    		count++;
    		p++;
    	}
    	else
    	{
    		p = str;
    	}
    	s1 = p;//记录每次传入子串的初始地址
    	while (*p != *(sep + count) && *p != '\0' && (sep + count) != '\0')
    	{
    		p++;
    	}
    	if (*p == *(sep + count))//如果与分隔符相等，则置为\0，并返回s1
    	{
    		*p = '\0';
    		return s1;
    	}
    	else
    	{
    		return NULL;
    	}
    }
    int main()
    {
    	const char* sep = "@.";//分隔符
    	char email[] = { "chenyikang@gitee.com" };//待被分割的对象
    	char tmp[30] = { 0 };//strtok会修改原串，每分割一次会将原串中的分隔符改为\0，所以创造了这个零时字符串
    	strcpy(tmp, email);
    	char* ret = NULL;
    	for (ret = My_strtok(tmp, sep);
    		ret != NULL;
    		ret = My_strtok(NULL, sep))
    	{
    		printf("%s\n", ret);
    	}
    	return 0;
    }

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# 10.模拟实现memcpy #

注意：

> void \* memcpy ( void \* destination, const void \* source, size\_t num );
> 
> 1.函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
> 
> 2.这个函数在遇到 '\\0' 的时候并不会停下来。
> 
> 3.如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

模拟实现：

void* My_memcpy(void* dest, const void* scr, size_t sz)
    {
    	assert(dest && scr);//保证指针有效性
    	int ret = dest;
    	while(sz--)
    	{   //由于传入的是字节数，所以只需要强制类型转化成char*类型，
    		//解引用后为char类型一个一个字节覆盖就okk
    		*(char*)dest = *(char*)scr;
    		((char*)dest)++;
    		((char*)scr)++;
    	}
    	return ret;
    }
    
    int main()
    {
    	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
    	int arr2[5] = { 0 };
    	My_memcpy(arr2, arr1, 20);
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		printf("%d ", arr2[i]);
    	}
    	return 0;
    }

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# 11.模拟实现memmove #

注意：

> void \* memmove ( void\* destination, const void \* source, size\_t num );

模拟实现：

void* My_memmove(void* dest, const void* src, size_t sz)
    {
    	assert(dest && src);//保证指针有效性
    	int ret = dest;
    	//有时需要从前往后处理，有时需要从后往前处理，不能直接认为从后往前覆盖解决一切问题！
    	//当dest 再 src 左边，需要从前向后
    	if (dest < src)
    	{//前->后
    		while (sz--)
    		{
    			*(char*)dest = *(char*)src;
    			((char*)dest)++;
    			((char*)src)++;
    		}
    	}
    	else
    	{//后->前
    		while (sz--)
    		{
    			*((char*)dest + sz) = *((char*)src + sz);
    		}
    	}
    	return ret;
    }
    
    int main()
    {
    	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	My_memmove(arr1+2, arr1, 12);
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < 10; i++)
    	{
    		printf("%d ", arr1[i]);
    	}
    	return 0;
    }

--------------------

# 12.模拟实现memcmp #

注意：

> int memcmp ( const void \* str1, const void \* str2, size\_t num );

模拟实现：

int My_memcmp(const int* arr1, const int* arr2, size_t sz)
    {
    	assert(arr1 && arr2);
    	while (*(char*)arr1 == *(char*)arr2 && sz != 1)
    	{
    		sz--;
    		((char*)arr1)++;
    		((char*)arr2)++;
    	}
    	return (*(char*)arr1 - *(char*)arr2);
    }
    
    int main()
    {
    	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6 };
    	int arr2[] = { 1,3,3};
    	int ret = My_memcmp(arr1, arr2, 12);
    	if (ret == 0)
    	{
    		printf("==");
    	}
    	else if(ret > 0)
    	{
    		printf(">");
    	}
    	else
    	{
    		printf("<");
    	}
    	return 0;
    }

--------------------

# 13.模拟实现memset #

注意：

> void\* memset(void\* ptr, int value, size\_t sz)

模拟实现：

void* My_memset(void* ptr, int value, size_t sz)
    {
    	assert(ptr);
    	void* ret = ptr;
    	while (sz--)
    	{
    		*((char*)ptr) = value;
    		((char*)ptr)++;
    	}
    	return ptr;
    }
    
    int main()
    {
    	char str[] = { "hello world" };
    	My_memset(str, 'x', 5);
    	printf("%s", str);
    	return 0;
    }

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**码字不易~**

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