[学习] C语言＜string.h＞中字符串函数全解析

C语言<string.h>中字符串函数全解析

在 C 语言中，字符串处理是程序开发中的重要组成部分。C 标准库 <string.h> 提供了一系列函数用于操作字符数组（即字符串）。这些函数以 str 开头，功能强大、使用广泛，掌握它们对编写高效、安全的字符串处理代码至关重要。下面将详细介绍所有常用的字符串处理函数，包括其 函数原型、参数说明、返回值含义 以及 完整示例代码。

📢 如果你正在学习 C 语言或准备面试，请收藏此篇，作为你的字符串函数速查手册！

🔹1. strcpy() —— 字符串拷贝

函数原型：

char *strcpy(char *dest, const char *src);

参数说明：

• dest：指向目标字符数组的指针，用于存储复制后的字符串。
• src：指向源字符串的指针，该字符串将被复制到 dest 中。

返回值：

返回指向 dest 的指针。

示例：

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

int main() {
    char src[] = "Hello World";
    char dest[50];
    strcpy(dest, src);
    printf("Copied string: %s\n", dest);
    return 0;
}

🔹2. strncpy() —— 指定长度的字符串拷贝

函数原型：

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

参数说明：

• dest：目标缓冲区。
• src：源字符串。
• n：最多拷贝的字符数。

返回值：

返回指向 dest 的指针。

示例：

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

int main() {
    char src[] = "abcdefg";
    char dest[10];
    strncpy(dest, src, 3);
    dest[3] = '\0'; // 手动补结束符
    printf("Copied substring: %s\n", dest);
    return 0;
}

🔹3. strcat() —— 字符串拼接

函数原型：

char *strcat(char *dest, const char *src);

参数说明：

• dest：原字符串，必须有足够空间容纳结果。
• src：要拼接到 dest 后面的字符串。

返回值：

返回指向 dest 的指针。

示例：

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

int main() {
    char dest[50] = "Hello ";
    strcat(dest, "World");
    printf("Concatenated string: %s\n", dest);
    return 0;
}

🔹4. strncat() —— 指定长度的字符串拼接

函数原型：

char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);

参数说明：

• dest：原字符串。
• src：要拼接的字符串。
• n：最多拼接的字符数。

返回值：

返回指向 dest 的指针。

示例：

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

int main() {
    char dest[50] = "Hello ";
    strncat(dest, "World!", 3);
    printf("Concatenated substring: %s\n", dest);
    return 0;
}

🔹5. strcmp() —— 字符串比较

函数原型：

int strcmp(const char *s1, const char *s2);

参数说明：

• s1：第一个待比较的字符串。
• s2：第二个待比较的字符串。

返回值：

• 小于 0：s1 < s2
• 等于 0：s1 == s2
• 大于 0：s1 > s2

示例：

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

int main() {
    if (strcmp("apple", "banana") < 0) {
        printf("apple comes before banana\n");
    } else {
        printf("apple does not come before banana\n");
    }
    return 0;
}

🔹6. strncmp() —— 指定长度的字符串比较

函数原型：

int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);

参数说明：

• s1：第一个字符串。
• s2：第二个字符串。
• n：最多比较的字符数。

返回值：

同上。

示例：

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

int main() {
    if (strncmp("hello world", "hello there", 5) == 0) {
        printf("First 5 characters are equal.\n");
    } else {
        printf("First 5 characters are different.\n");
    }
    return 0;
}

🔹7. strlen() —— 获取字符串长度

函数原型：

size_t strlen(const char *s);

参数说明：

• s：要计算长度的字符串。

返回值：

返回字符串 s 的长度（不包括终止符 \0）。

示例：

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

int main() {
    char str[] = "Hello";
    printf("Length of '%s': %zu\n", str, strlen(str));
    return 0;
}

🔹8. strchr() —— 查找字符首次出现位置

函数原型：

char *strchr(const char *s, int c);

参数说明：

• s：要查找的字符串。
• c：要查找的字符（会被隐式转换为 char 类型）。

返回值：

返回指向第一次出现的位置的指针；若未找到，则返回 NULL。

示例：

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

int main() {
    const char *str = "abcdefg";
    char *p = strchr(str, 'd');
    if (p) {
        printf("Found 'd' at position: %ld\n", p - str);
    } else {
        printf("'d' not found\n");
    }
    return 0;
}

🔹9. strrchr() —— 查找字符最后一次出现位置

函数原型：

char *strrchr(const char *s, int c);

参数说明：

• s：要查找的字符串。
• c：要查找的字符。

返回值：

返回最后一次出现的指针；未找到则返回 NULL。

示例：

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

int main() {
    const char *str = "abracadabra";
    char *p = strrchr(str, 'a');
    if (p) {
        printf("Last 'a' at index: %ld\n", p - str);
    } else {
        printf("'a' not found\n");
    }
    return 0;
}

🔹10. strstr() —— 查找子字符串首次出现位置

函数原型：

char *strstr(const char *haystack, const char *needle);

参数说明：

• haystack：主字符串。
• needle：要查找的子字符串。

返回值：

返回匹配子串起始位置的指针；未找到则返回 NULL。

示例：

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

int main() {
    const char *text = "Hello World";
    const char *pattern = "World";
    char *p = strstr(text, pattern);
    if (p) {
        printf("Found '%s' at index: %ld\n", pattern, p - text);
    } else {
        printf("'%s' not found\n", pattern);
    }
    return 0;
}

🔹11. strspn() —— 计算前缀匹配长度

函数原型：

size_t strspn(const char *s, const char *accept);

参数说明：

• s：要检查的字符串。
• accept：允许的字符集合。

返回值：

返回从开头开始连续属于 accept 中字符的最大长度。

示例：

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

int main() {
    const char *str = "123abc";
    const char *digits = "0123456789";
    size_t len = strspn(str, digits);
    printf("Prefix length: %zu\n", len); // 输出 3
    return 0;
}

🔹12. strcspn() —— 计算前缀不含某字符集的长度

函数原型：

size_t strcspn(const char *s, const char *reject);

参数说明：

• s：要检查的字符串。
• reject：不允许出现的字符集合。

返回值：

返回从开头开始连续不属于 reject 中字符的最大长度。

示例：

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

int main() {
    const char *str = "hello world";
    size_t len = strcspn(str, " ");
    printf("First word length: %zu\n", len); // 输出 5
    return 0;
}

🔹13. strpbrk() —— 查找第一个出现在指定字符集中的字符

函数原型：

char *strpbrk(const char *s, const char *accept);

参数说明：

• s：要查找的字符串。
• accept：允许出现的字符集合。

返回值：

返回第一个出现在 accept 中的字符指针；未找到则返回 NULL。

示例：

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

int main() {
    const char *str = "abcdefg";
    const char *chars = "xyzc";
    char *p = strpbrk(str, chars);
    if (p) {
        printf("Found '%c' at index: %ld\n", *p, p - str);
    } else {
        printf("No match found\n");
    }
    return 0;
}

🔹14. strdup() —— 字符串复制（非标准但常用）

函数原型（POSIX扩展）：

char *strdup(const char *s);

参数说明：

• s：要复制的字符串。

返回值：

返回新分配的字符串副本，需手动调用 free() 释放。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const char *original = "Dynamic copy";
    char *copy = strdup(original);
    if (copy) {
        printf("Copy: %s\n", copy);
        free(copy);
    } else {
        printf("Memory allocation failed\n");
    }
    return 0;
}

🔹15. strndup() —— 指定长度的字符串复制（GNU扩展）

函数原型：

char *strndup(const char *s, size_t n);

参数说明：

• s：要复制的字符串。
• n：最多复制的字符数。

返回值：

返回最多复制 n 个字符的新字符串副本。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const char *original = "abcdefgh";
    char *copy = strndup(original, 4);
    if (copy) {
        printf("Copy: %s\n", copy);
        free(copy);
    } else {
        printf("Memory allocation failed\n");
    }
    return 0;
}

🔹16. strerror() —— 根据错误码获取描述信息

函数原型：

char *strerror(int errnum);

参数说明：

• errnum：系统错误码（通常来自 errno）。

返回值：

返回对应错误码的可读性错误信息字符串。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("nonexistent.txt", "r");
    if (!fp) {
        printf("Error: %s\n", strerror(errno));
    }
    return 0;
}

🔹17. strtok() / strtok_r() —— 字符串分割

函数原型：

char *strtok(char *str, const char *delim);
char *strtok_r(char *str, const char *delim, char **saveptr);

参数说明：

• str：待分割的字符串（首次调用传入）。
• delim：分隔符字符串。
• saveptr：保存内部状态（用于 strtok_r）。

示例（strtok）：

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

int main() {
    char str[] = "apple,banana,orange";
    char *token = strtok(str, ",");
    while (token) {
        printf("Token: %s\n", token);
        token = strtok(NULL, ",");
    }
    return 0;
}

示例（strtok_r）：

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

int main() {
    char str[] = "apple,banana,orange";
    char *saveptr;
    char *token = strtok_r(str, ",", &saveptr);
    while (token) {
        printf("Token: %s\n", token);
        token = strtok_r(NULL, ",", &saveptr);
    }
    return 0;
}

🔹18. strcoll() —— 按照当前区域设置比较字符串

函数原型：

int strcoll(const char *s1, const char *s2);

参数说明：

• s1：第一个字符串。
• s2：第二个字符串。

返回值：

同 strcmp()，但考虑了区域设置。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <locale.h>

int main() {
    setlocale(LC_COLLATE, "zh_CN.UTF-8");
    const char *s1 = "苹果";
    const char *s2 = "香蕉";
    int result = strcoll(s1, s2);
    if (result < 0) {
        printf("%s comes before %s\n", s1, s2);
    } else if (result > 0) {
        printf("%s comes after %s\n", s1, s2);
    } else {
        printf("%s and %s are equal\n", s1, s2);
    }
    return 0;
}

🔹19. strxfrm() —— 将字符串转换为可排序形式

函数原型：

size_t strxfrm(char *dest, const char *src, size_t n);

参数说明：

• dest：转换后字符串的存放位置。
• src：原始字符串。
• n：最大写入字节数。

返回值：

返回转换后字符串的实际长度（不包括 \0）。

示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <locale.h>

int main() {
    setlocale(LC_COLLATE, "zh_CN.UTF-8");
    const char *src = "苹果";
    char dest[100];
    size_t len = strxfrm(dest, src, sizeof(dest));
    printf("Transformed string: %s (length: %zu)\n", dest, len);
    return 0;
}

✅ 总结表格（含参数说明）

📌 提示建议：

• 使用时务必注意边界和空指针问题；
• 推荐使用更安全的替代函数如 strncpy, strncat；
• 在多线程环境中优先使用 _r 版本（如 strtok_r）；
• 对字符串操作频繁的项目可考虑使用 C++ 的 std::string 或其他封装库。

研究学习不易，点赞易。
工作生活不易，收藏易，点收藏不迷茫 ：）