一些自定义函数

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目录

一.strcmp()函数

二.strstr()函数

三.memcpy函数

四.memmove函数

五.strncpy函数

六.strcat函数

七.atoi函数

八.strlen函数

一.strcmp()函数

strcmp 函数是用于比较两个字符串是否相等的函数。它通过逐个字符比较两个字符串的 ASCII 值，来判断它们的相对大小。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<errno.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2) {assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2) {if (*str1 == '\0') {return 0;}str1++;str2++;}if (*str1 > *str2)return 1;elsereturn -1;//或者//return *str1 - *str2;
}
int main() {char arr1[] = {"abcdef"};char arr[] = {"abc"};int ret = my_strcmp(arr1, arr);if (ret == 0) {printf("=");}else if (ret >= 1) {printf(">");}elseprintf("<");return 0;
}

代码解释:

  • 形参:用const修饰指针所指向的对象,表示通过该指针不能修改所指向的对象。

  • 断言 assert(str1 && str2)： 该断言确保传入的两个字符串指针不为 NULL，即确保输入有效。如果任何一个指针为 NULL，程序会在调试模式下抛出异常。

  • while 循环： while (*str1 == *str2) 表示当两个字符串当前字符相等时，继续循环进行比较。通过字符指针 str1 和 str2 遍历每一个字符，直到遇到不相等的字符或者字符串的末尾（即 '\0'）。

  • 判断结束条件： 当 *str1 == '\0' 时，表示字符串已经比较完毕，而且两者完全相同。因此，直接返回 0，表示两个字符串相等。

  • 返回比较结果：

    • 如果 *str1 > *str2，则返回 1，表示 str1 在字典序上大于 str2。
    • 如果 *str1 < *str2，则返回 -1，表示 str1 在字典序上小于 str2。

二.strstr()函数

strstr 函数是 C 语言标准库中的一个字符串处理函数，用于查找一个字符串中是否包含另一个子字符串。

const char* my_strstr(const char* str1, const char* str2) {assert(str1 && str2);const char* s1 = str1;const char* s2 = str2;const char* cur = str1;//cur指针记可能的开始匹配的位置if (*str2 == '\0') {//str2是空字符串直接返回str1return str1;}//外层 while 循环遍历 str1，直到到达字符串末尾。每次//循环都将 s1 指向 cur，将 s2 指向 str2。while (*cur) {//完成一次匹配s1 = cur;s2 = str2;while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2) {s1++;s2++;//内层 while 循环用于逐个字符比较 s1 //和 s2 指向的字符。如果它们相等，两个指针都向后移动。}if (*s2 == '\0') {return cur;//如果 s2 到达字符串末尾，说明 str2 完//全匹配了 str1 中以 cur 开始的位置，返回 cur。}cur++;//如果没有找到匹配，移动 cur 指针，继续检查下一个可能的匹配位置。}
}
int main() {char arr1[] = { "abcdefhij" };char arr2[] = { "def" };const char* ret = my_strstr(arr1, arr2);if (ret == NULL) {printf("找不到\n");}elseprintf("找到了:%s", ret);return 0;
}

代码解释：

(代码注释)

三.memcpy函数

memcpy 函数是 C 标准库中的一个函数，用于在内存中复制一块数据。作用是将源内存区域的数据复制到目标内存区域。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//void* arr1: 指向目标内存的指针。
//const void* arr2: 指向源内存的指针。
//size_t num: 要复制的字节数。
void my_memcpy(void* arr1, const void* arr2, size_t num) {//保存 arr1 的初始地址，以便在函数结束时返回（虽然在此代码中未实际返回）。void* ret = arr1;assert(arr1 && arr2);//使用 char* 类型强制转换，使得可以逐字节复制数据。//每次循环将 arr2 当前指针所指向的字节值复制到 arr1，然后两个指针都向前移动一个字节。while (num--) {*(char*)arr1 = *(char*)arr2;arr1=(char*)arr1+1;arr2=(char*)arr2+1;}//可省略,只是为了还原原函数的返回值return ret;
}
int main() {int arr[] = { 1,2,2,4 };int arr1[2] = { 0 };//注意这里的自定义memcpy不能够复制自身，但是在这个编译器的标准库函数memcpy函数可以,但是其他编译器不一定可以哦my_memcpy(arr1,arr,2*sizeof(int));int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);for (int i = 0; i < sz; i++) {printf("%d ", arr1[i]);}return 0;
}

代码解释:

这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。

如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination指向的内存位置。

(代码注释)

四.memmove函数

memmove 是 C 标准库中的一个函数，用于在内存区域之间复制数据。它与 memcpy 类似，但 memmove 能够安全地处理源和目标内存区域重叠的情况(比如以下代码的例子)，而 memcpy 不能。

#include<stdio.h>
#include<string.h>void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num) {// 存储目标地址，方便后续返回void* ret = dest;if (dest < src) {// 前 -> 后复制while (num--) {*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}} else {// 后 -> 前复制while (num--) {*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);}}return ret;
}int main() {int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };my_memmove(arr + 2, arr, sizeof(int) * 5);for (int i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

代码解释:

  • 返回值：标准库的 memmove 函数返回 dest 的地址，因此我们也应该返回 dest。
  • 前向复制：当 dest 地址小于 src，需要从前往后复制，以避免覆盖源数据。
  • 后向复制：当 dest 地址大于或等于 src，为了避免重叠问题，我们从后往前复制数据。

五.strncpy函数

strncpy 是 C 标准库中的一个字符串处理函数，定义在 <string.h> 头文件中。它用于将一个字符串的指定长度部分复制到另一个字符串中。

#include <stdio.h>
//char* dest：目标字符串指针，用于存储复制后的字符串。
//const char* src：源字符串指针，要复制的字符串。
//size_t n：要复制的最大字符数。
char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t n) {size_t i;for (i = 0; i < n && src[i] != '\0'; i++) {dest[i] = src[i];}// 如果 src 的长度小于 n，填充剩余部分为 '\0'for (; i < n; i++) {dest[i] = '\0';}return dest;
}int main() {char dest[10];my_strncpy(dest, "Hello", 10);printf("%s\n", dest);  // 输出: Helloreturn 0;
}

代码解释:

  • 第一个 for 循环：将 src 的字符逐个复制到 dest 中，直到 n 个字符或遇到源字符串的末尾（'\0'）。
  • 第二个 for 循环：如果 src 的长度小于 n，则在 dest 的剩余部分填充 '\0'。

六.strcat函数

strcat 函数是 C 标准库中的一个字符串处理函数，功能是将源字符串 src 追加到目标字符串 dest 的末尾。目标字符串 dest 必须有足够的空间来容纳源字符串 src 和终止字符 \0。

#include <stdio.h>
//dest 是目标字符串，字符将追加到它的末尾。
//src 是源字符串，来自它的前 n 个字符会被复制。
//n 是指定要复制的字符数。
char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t n) {char* original_dest = dest;// 移动到 dest 字符串的末尾while (*dest) {dest++;}// 复制 src 的前 n 个字符到 destwhile (n-- && *src) {*dest++ = *src++;}// 添加终止符*dest = '\0';//返回起始地址return original_dest;
}int main() {char dest[20] = "Hello";my_strncat(dest, " World", 3);printf("%s\n", dest);  // 输出: Hello Woreturn 0;
}

代码解释：

  • 移动 dest 指针：

    • while (*dest) 这部分将 dest 指针移动到目标字符串的末尾，因为字符串以 \0 结尾，所以遇到 \0 时停止。

  • 复制 src 字符串的前 n 个字符：

    • 通过 while (n-- && *src)，逐个字符复制源字符串的前 n 个字符，直到 n 变为 0 或者源字符串的末尾 \0。

  • 添加终止符：

    • 最后添加一个 \0 来终止目标字符串。

  • 返回值：

    • 返回原始的 dest 地址，因为 dest 在过程中被修改（移动到了字符串末尾），所以要保留原始的起始地址。

七.atoi函数

atoi（ASCII to Integer）函数是标准 C 库函数，用于将字符串转换为整数。它从字符串的开头提取整数值，忽略前导空格，直到遇到一个非数字字符为止。函数声明在 <stdlib.h> 头文件中。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <limits.h> // 用于 INT_MAX 和 INT_MINint my_atoi(const char* str) {int sign = 1;  // 标志符号，默认正数long result = 0;  // 存储结果，用 long 来处理可能的溢出int i = 0;// 1. 跳过字符串前面的空白字符while (str[i] == ' ' || str[i] == '\t' || str[i] == '\n' || str[i] == '\r' || str[i] == '\v' || str[i] == '\f') {i++;}// 2. 处理正负号if (str[i] == '-' || str[i] == '+') {if (str[i] == '-') {sign = -1;  // 如果是负号，sign = -1}i++;}// 3. 处理数字字符while (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {result = result * 10 + (str[i] - '0');  // 将字符转换为整数并累加到结果// 4. 处理溢出问题if (result > INT_MAX) {if (sign == 1) {return INT_MAX;  // 正溢出}else {return INT_MIN;  // 负溢出}}i++;}return (int)(result * sign);  // 返回转换后的整数，带符号
}int main() {char str1[] = "  -12345";char str2[] = "4193 with words";char str3[] = "words and 987";char str4[] = "-91283472332";printf("String: '%s' -> Integer: %d\n", str1, my_atoi(str1));  // 输出 -12345printf("String: '%s' -> Integer: %d\n", str2, my_atoi(str2));  // 输出 4193printf("String: '%s' -> Integer: %d\n", str3, my_atoi(str3));  // 输出 0printf("String: '%s' -> Integer: %d\n", str4, my_atoi(str4));  // 输出 INT_MIN (-2147483648)return 0;
}

代码解释:

  • 跳过空白字符

    • 使用 while 循环跳过空白字符（空格、换行、制表符等）。这些字符在 C 语言中有多种表示形式，包括 ' ', '\t', '\n', '\r', '\v', '\f'。

  • 处理正负号

    • 如果遇到正负号（'+' 或 '-'），相应地设置 sign 的值为 1 或 -1。
    • 默认情况下，sign 的初值为 1（正数）。

  • 处理数字字符

    • 将连续的数字字符逐个转换为整数，并逐步累加到 result 变量中。每次新数字 str[i] 加入结果时，执行 result = result * 10 + (str[i] - '0')，其中 (str[i] - '0') 是将字符数字转换为对应的整数。

  • 处理溢出

    • 如果 result 大于 INT_MAX，根据 sign 值判断是正溢出还是负溢出，并返回 INT_MAX 或 INT_MIN。
    • 使用 long 类型的 result 来确保不会在计算过程中发生溢出。

  • 返回结果

    • 最后，返回带符号的整数值 result * sign。

ps:

  • 溢出处理：如果数字超出 int 类型的范围，即大于 INT_MAX (2147483647) 或小于 INT_MIN (-2147483648)，返回相应的最大或最小值。
  • 非数字字符处理：当遇到第一个非数字字符时，停止转换并返回当前已转换的整数。
  • 空字符串处理：在本例中，没有特殊处理空字符串。如果输入字符串为空或全是非数字字符，返回值为 0。

八.strlen函数

strlen 函数是 C 语言中的标准库函数，用于计算并返回一个以空字符 '\0' 结尾的字符串的长度。该长度不包括字符串的终止符 '\0'，仅包含字符串中的实际字符数。

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
//注意arr不能写为arr[]，因为你要传进来数组的首元素
size_t my_strlen(const char* arr) {//方法一size_t count = 0;assert(arr != NULL);//注意解引用while (*arr) {count++;arr++;}return count;//方法二(指针-指针等于元素的个数)/*char* start = arr;assert(arr != NULL);while (*arr) {arr++;}return arr - start;*///方法三(递归)//记得解引用/*if (*arr == '\0') {return 0;}else {return my_strlen(arr + 1) + 1;}*/}
int main() {char arr[] = { "abcdef" };size_t len =my_strlen(arr);printf("%zd", len);return 0;
}

代码解释:

  • 方法一（迭代法）：

    • 使用 while 循环遍历字符串的每个字符，直到遇到字符串的结束符 '\0'。
    • 每次循环增加 count 计数器，最后返回 count。

  • 方法二（指针运算法）：

    • 首先保存原始指针 start，然后移动指针 arr 直到 '\0'。
    • 返回 arr 与 start 之间的差值，即为字符串的长度。

  • 方法三（递归法）：

    • 使用递归调用自身，每次传入下一个字符的指针。如果遇到 '\0' 返回 0，否则返回 my_strlen(arr + 1) + 1。


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