字符串函数

本文介绍了C语言中常用的字符分类函数和字符串处理函数。字符分类函数包括isalpha()、isdigit()、isalnum()等9个函数，用于判断字符类型；字符串函数包括strlen()、strcpy()、strcat()、strcmp()等7个核心函数及其安全版本（如strncpy()、strncat()），涵盖字符串长度计算、复制、连接、比较等操作。每个函数都提供了原型说明、功能描述、使用示

大彼方..

776人浏览 · 2026-01-29 22:35:46

大彼方.. · 2026-01-29 22:35:46 发布

字符分类函数

9个字符分类函数：

1.检查字母字符

isalpha(int c)
判断字符是否为字母（A-Z或a-z）。

示例：

char ch = 'A';
if (isalpha(ch)) {
    printf("%c 是字母\n", ch);
}

2.检查数字字符

isdigit(int c)
判断字符是否为数字（0-9）。
示例：

char ch = '5';
if (isdigit(ch)) {
    printf("%c 是数字\n", ch);
}

3.检查字母或数字字符

isalnum(int c)
判断字符是否为字母或数字（等价于 isalpha(c) || isdigit(c)）。
示例：

char ch = 'a';
if (isalnum(ch)) {
    printf("%c 是字母或数字\n", ch);
}

4.检查空白字符

isspace(int c)
判断字符是否为空白字符（空格、制表符 \t、换行符 \n 等）。
示例：

char ch = ' ';
if (isspace(ch)) {
    printf("字符是空白符\n");
}

5.检查可打印字符

isprint(int c)
判断字符是否为可打印字符（ASCII 32-126，不包括控制字符）。
示例：

char ch = '#';
if (isprint(ch)) {
    printf("%c 是可打印字符\n", ch);
}

6.检查控制字符

iscntrl(int c)
判断字符是否为控制字符（ASCII 0-31及127）。
示例：

char ch = '\n';
if (iscntrl(ch)) {
    printf("字符是控制字符\n");
}

7.检查小写字母

islower(int c)
判断字符是否为小写字母（a-z）。
示例：

char ch = 'Z';
if (isupper(ch)) {
    printf("%c 是大写字母\n", ch);
}

8.检查标点符号

ispunct(int c)
判断字符是否为标点符号（非字母、数字、空白符的可打印字符）。
示例：

char ch = '!';
if (ispunct(ch)) {
    printf("%c 是标点符号\n", ch);
}

9.检查十六进制数字字符

isxdigit(int c)
判断字符是否为十六进制数字（0-9、A-F、a-f）。
示例：

char ch = 'F';
if (isxdigit(ch)) {
    printf("%c 是十六进制数字\n", ch);
}

注意事项

参数类型：字符分类函数的参数是 int 类型，但通常直接传入 char 类型会自动转换。
EOF处理：传递 EOF（通常为-1）给这些函数会导致未定义行为。
区域设置：某些函数（如 isalpha）的结果可能受区域设置（locale）影响。

字符串函数

1.strlen函数

strlen是C语言标准库中的一个函数，用于计算字符串的长度（不包括结尾的空字符'\0'）。该函数定义在头文件<string.h>中，其返回值是size_t类型的。

size_t strlen(const char *str);

参数：str是指向以空字符结尾的字符串的指针。
返回值：返回字符串的长度，类型为size_t（无符号整数）。

示例：

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

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    size_t length = strlen(str);
    printf("Length of the string: %zu\n", length);
    return 0;
}

注意事项

字符串必须以空字符'\0'结尾，否则strlen的行为是未定义的。
如果传入空指针（NULL），程序可能会崩溃或产生不可预测的行为。

手动实现strlen函数：

第一种方法：

第二种方法：

strnlen函数概述

strnlen是C标准库中的字符串操作函数，用于计算字符串的长度，但限制在指定的最大长度范围内。与strlen不同，strnlen通过参数显式指定最大检查长度，避免潜在的缓冲区溢出风险。

size_t strnlen(const char *s, size_t maxlen);

参数：
- s：待计算长度的字符串（需以\0结尾）。
- maxlen：最大检查长度，函数不会检查超过此长度的字符。

返回值：
- 返回字符串的实际长度（不包括\0），若未找到\0且在maxlen范围内，则返回maxlen。

使用场景

安全边界检查：处理可能未终止的字符串时（如用户输入），避免strlen的越界访问。
固定缓冲区处理：已知字符串最大长度时（如网络协议字段），限制检查范围。

ps 简单理解就是在strlen的基础之上有了一个参数的限制，可以计算指定范围之内的字符串长度

2.strcpy函数

strcpy 是 C 语言标准库函数，用于将一个字符串复制到另一个字符串中。其函数原型为：

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

dest：目标字符串的指针，需确保有足够的空间容纳源字符串（包括终止符 \0）。
src：源字符串的指针，必须以 \0 结尾。

示例代码

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

int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[20];
    strcpy(dest, src);
    printf("Copied string: %s\n", dest);
    return 0;
}

输出结果：

Copied string: Hello, World!

注意事项

1.目标缓冲区大小：必须确保 dest 的长度足够容纳 src 的内容，否则会导致缓冲区溢出。

char dest[5];
strcpy(dest, "Overflow"); // 错误：dest 空间不足

2.安全性问题：strcpy 不会检查目标缓冲区大小，推荐使用 strncpy 或非标准函数如 strlcpy（部分平台支持）。

strncpy(dest, src, sizeof(dest) - 1);
dest[sizeof(dest) - 1] = '\0'; // 手动添加终止符

3.重叠内存：若 src 和 dest 内存重叠，行为未定义，应使用 memmove 代替。（memmove函数会在下一篇文章继续讲解）

手动实现strcpy函数：

strncpy函数

strncpy 是 C 标准库中的字符串操作函数，用于将指定长度的字符从源字符串复制到目标字符串。其函数原型如下：

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

dest：目标字符串的指针，用于存储复制后的内容。
src：源字符串的指针，提供待复制的字符。
n：最多复制的字符数（包括终止符 \0）。

功能特点：

strncpy 会从 src 复制最多 n 个字符到 dest。如果 src 的长度小于 n，剩余部分会用 \0 填充；如果 src 的长度大于或等于 n，dest 可能不会以 \0 结尾。

复制行为：
- 若 src 的前 n 个字符不含 \0，则 dest 不会以 \0 结尾。
- 若 src 长度小于 n，strncpy 会在 dest 中填充 \0 直到写入总共 n 个字符。

示例：

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

int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[20];

    // 复制前 5 个字符
    strncpy(dest, src, 5);
    dest[5] = '\0'; // 手动添加终止符
    printf("Partial copy: %s\n", dest); // 输出 "Hello"

    // 复制整个字符串（包括终止符）
    strncpy(dest, src, sizeof(src));
    printf("Full copy: %s\n", dest); // 输出 "Hello, World!"

    return 0;
}

注意事项：

终止符问题：strncpy 不保证目标字符串以 \0 结尾，需手动处理。
缓冲区溢出：目标缓冲区 dest 必须至少能容纳 n 个字符，否则会导致未定义行为。
性能与安全：相比 strcpy，strncpy 更安全，但可能因填充 \0 而影响性能。

3.strcat函数

strcat函数的基本概念

strcat是C语言标准库中的一个字符串操作函数，用于将源字符串（source）连接到目标字符串（destination）的末尾。该函数定义在头文件<string.h>中，函数原型如下：

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

dest：目标字符串，需确保有足够的空间容纳连接后的结果。
src：源字符串，以空字符（\0）结尾。
strcat会从dest字符串的终止空字符（\0）处开始，将src字符串的内容逐个字符复制到dest的末尾，直到遇到src的终止空字符。最终，dest的末尾会添加一个新的空字符。

示例：

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

int main() {
    char dest[20] = "Hello, ";
    const char *src = "World!";
    strcat(dest, src);
    printf("%s\n", dest); // 输出: Hello, World!
    return 0;
}

注意事项：

目标字符串dest必须预先分配足够的空间，否则可能导致缓冲区溢出（未定义行为）。
dest和src不能重叠，否则结果不可预测。

手动实现strcat函数：

strncat函数

strncat是C语言标准库中的一个字符串操作函数，用于将源字符串的前n个字符追加到目标字符串末尾，并确保目标字符串以空字符（\0）结尾。其原型定义在头文件<string.h>中：

strncat函数相对于strcat函数是增加了一个参数，用来限制两个字符串连接起来的长度，更加的安全，可以避免被连接的字符串空间不够的情况。

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

从src的第一个字符开始，逐个复制到dest的末尾（覆盖dest原有的终止符）。
若src的长度小于n，复制全部src内容；否则仅复制前n个字符。
最终在结果字符串末尾自动添加终止符\0。

示例：

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

int main() {
    char dest[20] = "Hello";
    char src[] = ", World!";
    strncat(dest, src, 5);  // 追加前5个字符（包括空格和逗号）
    printf("%s\n", dest);    // 输出：Hello, Wo
    return 0;
}

4.strcmp函数

strcmp 是 C 语言标准库中的一个字符串比较函数，位于 <string.h> 头文件中。其功能是按字典序比较两个字符串，返回一个整数表示比较结果。

int strcmp(const char *str1, const char *str2);

返回值含义：
- 返回 0：str1 和 str2 内容完全相同。
- 返回正整数：str1 大于 str2（按 ASCII 码顺序）。
- 返回负整数：str1 小于 str2。

示例：

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

int main() {
    char s1[] = "apple";
    char s2[] = "banana";
    int result = strcmp(s1, s2);
    printf("比较结果: %d\n", result);  // 输出负值（'a' < 'b'）
    return 0;
}

注意事项：

区分大小写：strcmp 是大小写敏感的。若需忽略大小写，可使用 strcasecmp（POSIX 标准）或自定义实现。
非空终止字符串风险：若字符串未以 \0 结尾，可能导致越界访问。
性能：时间复杂度为 O(n)，需遍历字符串直到发现差异或结束符。

手动实现strcmp函数：

strncmp函数

strncmp 是 C 标准库中的一个字符串比较函数，用于比较两个字符串的前 n 个字符。其原型定义在 <string.h> 头文件中：

int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n);

参数说明

str1：指向第一个字符串的指针。
str2：指向第二个字符串的指针。
n：需要比较的最大字符数。

返回值

返回值为整数：
- 若 str1 和 str2 的前 n 个字符完全相同，返回 0。
- 若 str1 的前 n 个字符小于 str2 的前 n 个字符（按字典序），返回负值。
- 若 str1 的前 n 个字符大于 str2 的前 n 个字符（按字典序），返回正值。

5.strstr函数

strstr是C语言标准库中的一个字符串查找函数，用于在主字符串中查找子字符串的首次出现位置。

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

参数说明：

haystack：主字符串，即被搜索的字符串。
needle：子字符串，即要查找的目标字符串。

返回值：

如果找到子字符串，返回指向首次出现位置的指针。
如果未找到，返回NULL。

示例：

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

int main() {  
    const char *haystack = "Hello, world!";  
    const char *needle = "world";  
    char *result = strstr(haystack, needle);  

    if (result != NULL) {  
        printf("Found: %s\n", result);  
    } else {  
        printf("Not found.\n");  
    }  
    return 0;  
}

注意事项：

如果needle是空字符串（""），函数会返回haystack的起始地址。
区分大小写，如需不区分大小写的查找，需自行实现或使用其他库函数（如strcasestr，非标准）。
使用时需确保字符串以\0结尾，否则可能导致未定义行为。

手动实现strstr函数：

6.strtok函数

strtok 是 C 语言标准库中的一个字符串分割函数，位于 <string.h> 头文件中。其作用是通过指定的分隔符（delimiters）将字符串拆分为多个子串（token）。

char *strtok(char *str, const char *delimiters);

str：待分割的字符串（首次调用时传入，后续调用传入 NULL）。
delimiters：分隔符集合，任意一个字符均会被视为分隔符。

使用说明

首次调用：传入待分割字符串和分隔符，返回第一个子串的指针。
后续调用：传入 NULL 和相同的分隔符，继续返回后续子串。
结束条件：当无更多子串时返回 NULL

示例：

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

int main() {
    char str[] = "apple,banana,cherry";
    const char *delimiters = ",";
    char *token = strtok(str, delimiters);

    while (token != NULL) {
        printf("%s\n", token);
        token = strtok(NULL, delimiters);
    }
    return 0;
}

输出：

apple  
banana  
cherry

注意事项

修改原字符串：strtok 会直接修改输入字符串，将分隔符替换为 \0。若需保留原字符串，应先复制一份。
线程不安全：strtok 使用静态缓冲区，多线程环境下应改用 strtok_r（POSIX 标准）。
连续分隔符：连续的分隔符会被视为单个分隔符处理。

7.strerror函数

strerror 是 C 标准库（<string.h>）中用于将错误码转换为可读错误信息的函数。其原型如下：

char *strerror(int errnum);

参数：errnum 为错误码（通常来自 errno 或系统调用返回值）。
返回值：指向描述错误的静态字符串的指针。

示例：

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

int main() {
    errno = EACCES; // 模拟权限错误
    printf("Error: %s\n", strerror(errno));
    return 0;
}

注意事项：