字符操作函数续上

5. strncpy函数：

5.1 strncpy的使用：

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


int main()
{
	char arr[20] = "hello world";
	char arr2[20] = { 0 };
	strncpy(arr2, arr, 5);
	printf("%s", arr2);
}

这段代码就可以控制字符串的的复制，需要注意的是：- ​源字符串长度 < n：
strncpy 会复制全部源字符（包括其自带的 \0），并在目标缓冲区**剩余空间填充 \0直到写满 n 个字符
示例：复制 "Hi"（长度2）到 n=8 的目标缓冲区，结果如 "Hi\0\0\0\0\0\0"。

• ​源字符串长度 ≥ n​：
  仅复制前 n 个字符，​不会自动添加 \0。若未手动添加终止符，目标字符串可能因缺少 \0 导致后续操作（如 printf）出现未定义行为（如乱码或崩溃）

  5.2strncpy的模拟使用：

我们来尝试使用代码来复原：

char* my_strncpy(char *dest, const char *str, size_t num)
{
	for (int i = 0; i < num; i++)
	{
		if (*(str + i) != 0)
		{
			*(dest + i) = *(str + i);
		}
	}
	return dest;
}

int main()
{
	char arr[20] = "hello world";
	char arr2[20] = { 0 };
	my_strncpy(arr2, arr, 12);
	printf("%s", arr2);
}

这段函数就完成了对strncpy的模仿。

6. strncat函数：

6.1 strncat的使用：

strncat和strcat一样都是追加字符到原来的目标字符串；要求目标的字符串需要足够的空间，并返回目标字符串的开头的地址。我们来尝试以下如何使用：

int main()
{
	char* a = "world";
	char arr[40] = "学习c，hello ";
	strncat(arr, a, 5);
	printf("%s", arr);
}

这一小段代码就可以完成对arr这个字符串的追加，我们这次来深究以下arr字符串：

​strncat() 的工作原理​

1. ​定位目标字符串的结尾​
   • 函数首先找到目标字符串 dest 的结尾（即 dest 的 \0 位置）。
   • 例如：若 dest = "Hello"，则从 'o' 后的 \0 处开始追加。
2. ​追加字符并处理终止符​
   • ​情况 1：n ≤ 源字符串长度​
     复制源字符串 src 的前 n 个字符到 dest 末尾，然后自动追加一个 \0。
     示例：

     char dest[10] = "Hi";
     strncat(dest, "World", 3); // 结果："HiWor\0"
     

     • 复制 'W'、'o'、'r' 后，函数自动添加 \0。
   • ​情况 2：n > 源字符串长度​
     复制整个 src（包括其自身的 \0），并用 \0 填充剩余空间直到总追加字符数达到 n。
     示例：

     char dest[10] = "A";
     strncat(dest, "BC", 5);    // 结果："ABC\0\0\0"
     

     • 源字符串 "BC" 长度=2（含 \0），追加后补充 3 个 \0 至总长度 5。
3. ​返回值​
   返回目标字符串 dest 的指针，便于链式调用。​

6.2strncat的模拟使用：

char* my_strncat(char* dest,const char* str, size_t num)//通过指针来完成对地址的接收
{
	char *tmp = dest;
	while (*dest++);
	*dest--;//当完成了*str == 0 时，str还会在加一次，我们减一次，完成对\0的赋值；
	for (int i = 0; i < num; i++)
	{
		*(dest + i) = *(str + i);
	}
	*(dest + num) = '\0';
	return tmp ;
}


int main()
{
	char* a = "world";
	char arr[40] = "学习c，hello ";
	my_strncat(arr, a, 5);
	printf("%s", arr);
}

我的第一版代码是有错误的；没有想到​未处理源字符串提前结束，这会导致会越界访问，还有逻辑上的麻烦处理了，因此我们需要做出以下的改变：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num) 
{
    assert(dest && src);  // 确保指针有效
    char* ret = dest;     // 保存目标字符串起始地址

    // 1. 定位到目标字符串的结束符
    while (*dest != '\0') 
    {
        dest++;
    }

    // 2. 复制最多num个字符（遇'\0'则提前停止）
    while (num-- && *src != '\0')
    {
        *dest++ = *src++;
    }

    // 3. 在末尾添加终止符（关键修正！）
    *dest = '\0';

    return ret;
}

int main() 
{
    const char* a = "world";  // 使用const避免警告
    char arr[40] = "学习c，hello ";

    // 测试1：正常追加
    my_strncat(arr, a, 5);
    printf("追加后: %s\n", arr);  // 输出：学习c，hello world

    // 测试2：源字符串短于num
    char arr2[20] = "test";
    my_strncat(arr2, "xy", 5);   // 实际只追加"xy"
    printf("短源测试: %s\n", arr2);  // 输出：testxy

    return 0;
}

这样就完成了对strncat的模拟使用。

7. strstr函数：

图片讲的很清楚，是找寻haystack中第一次出现needle的位置，如果还是看的不清楚，我们给出两个实例：

int main()
{
	char *str1 = "i am a student,i want be a good student";
	char *str2 = "student";
	char* pch = strstr(str1, str2);
	printf("%s", pch);
}

从图上可以看出是从第一处student开始打印。

int main() {
    const char* haystack = "Hello, world! This is a test string.";
    const char* needle = "world";

    // 在 haystack 中查找 needle
    char* result = strstr(haystack, needle);

    if (result != NULL) {
        printf("Substring found: %s\n", result);
    }
    else {
        printf("Substring not found.\n");
    }

    return 0;
}

• strstr() 函数从 haystack 的开头开始查找 needle，直到找到匹配的子字符串或到达 haystack 的末尾。
• 如果 needle 是空字符串（""），strstr() 会返回 haystack 的起始地址。
• strstr() 是区分大小写的。如果需要不区分大小写的查找，可以使用 strcasestr()（非标准函数，可能需要特定库支持）。
  

8.strtok函数：

将字符串 str 按分隔符集合 delim 分割成多个子串（标记），每次调用返回一个子串的指针。
参数​：
str：首次调用传入待分割字符串，后续调用需传入 NULL（函数通过内部静态指针记录位置）
delim：分隔符集合（如 ",; "），任意字符匹配均触发分割

#include <string.h>

int main() {
    char str[] = "apple,orange;banana";
    const char *delim = ",;";
    char *token;

    // 1. 首次调用传入待分割字符串
    token = strtok(str, delim);

    // 2. 后续调用传入 NULL，循环获取子串
    while (token != NULL) {
        printf("%s\n", token);
        token = strtok(NULL, delim);  // 继续分割
    }

    return 0;
}

###  ​**代码逐行解析**​
```c
#include <string.h>
#include <stdio.h>  // 补充了printf所需的头文件

int main() {
    char str[] = "apple,orange;banana";  // 原始字符串（存储在可修改的数组中）
    const char *delim = ",;";             // 分隔符集合（逗号和分号）
    char *token;                          // 用于接收分割后的子串指针

    // 首次调用：传入原始字符串
    token = strtok(str, delim);            // 找到第一个子串 "apple"

    // 循环获取所有子串
    while (token != NULL) {
        printf("%s\n", token);             // 打印当前子串（如 "apple"）
        token = strtok(NULL, delim);       // 后续调用传入 NULL，继续分割
    }
    return 0;
}

​**strtok() 的工作原理**​

1. ​首次调用：传入原始字符串​

• ​行为​：
  • 函数从 str 开头扫描，跳过开头的分隔符（本例无）
  • 找到第一个非分隔符字符（'a'），将其作为子串起始地址。
  • 继续扫描直到遇到分隔符（, 或 ;），​将该分隔符替换为 \0，返回子串指针（"apple"）。
• ​字符串变化​

原始： "apple,orange;banana"
修改后： "apple\0orange;banana"
	     ↑ token 指向此处

2. ​**后续调用：传入 NULL**​

• ​为什么必须传 NULL？​​

  • strtok() 内部通过 ​静态指针​ 记录上次分割结束的位置（即 \0 后的字符）
  • 传入 NULL 告知函数继续从静态指针位置扫描（而非重新从头开始）。

• ​第二次调用​：

  • 从 orange;banana 开始扫描，找到 ; 替换为 \0，返回 "orange"。

    修改后： "apple\0orange\0banana"
                    ↑ token 指向此处
    

• ​第三次调用​：

  • 从 banana 开始扫描，无更多分隔符，直接返回 "banana"

3. ​终止条件​

• 当扫描到字符串末尾时，返回 NULL，循环结束
  为何不会打印整个字符串？​**​

• ​**strtok() 修改了原始字符串​：
  它在每个分隔符位置插入 \0，将原字符串分割为多个独立子串**。例如：

  "apple,orange;banana" 
  → 被修改为： "apple\0orange\0banana"
  

• ​**printf("%s\n", token) 的机制​：
  %s 从 token 指向的地址开始打印，​遇到 \0 立即停止**。因此每次只打印一个子串（如 "apple" 遇到第一个 \0 结束）
  ​关键点​：strtok() 仅替换作为分割点的分隔符（如 , 和 ;），而非所有分隔符。连续分隔符（如 "a,,b"）会被跳过，不产生空子串

​内部状态与字符串变化示例​

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