# 一、C语言函数库

- 概念：在C语言发展过程中收录了很多经典的数据操作方法----函数，将这些函数收录归纳汇总为开发人员方便使用的API接口（函数），如下图所示的各种操作接口库。

![](images/WEBRESOURCE607893845793236f767da405d9c9a4d5image.png)

# 二、字符串操作函数

- 使用三部曲

- 确认头文件

- 确认函数功能

- 确认函数的参数与返回值

- C语言标准字符串函数库，头文件"#include <string.h>"

![](images/WEBRESOURCE104cae287459e90d523049be3c9ed591image.png)

- **函数strlen**

![](images/WEBRESOURCE0b5032b3e1de49ca903bd2db77d153e4b5ee282015ce47bc0f3295c8193891e2.png)

```c
char *p = "www.yueqian.edu.com.cn";
printf("粤嵌官网的地址长度是：%d\n", strlen(p));
```

- **函数strcat与strncat**

![](images/WEBRESOURCEeb0dc101742ac85592adc21845b91dab6f8df56f18a43f648269080ac22c4c87.png)

- 注意：

- 这两个函数的功能一样，都是将src字符串复制到dest的末尾。

- strcat()没有边界控制，因此可能会由于src字符串过长导致dest无法保存从而导致内存溢出。

- strncat()有边界控制，可以限制拼接字符的格式，保证dest不会因为越界而导致内存溢出。

- 更加值得推荐的字符串拼接函数sprintf()与snprintf()，头文件"#include <stdio.h>"

![](images/WEBRESOURCE62638d6f9956908d7b93dd99d70bcc61image.png)

![](images/WEBRESOURCEb4578182300ccebca038b5640e577b8eimage.png)

- 要点：sprintf与snprintf不光可以拼接字符串还可以实现将其他数据类型也添加到字符串中，sprintf对目标字符串的长度没有现在条件又内存溢出风险，但snprintf没有。

```c
    char str1[10] = "温度:";
    int temp = 27;
    char buf[50];
    // sprintf(buf,"%s%d随机数据啊科技时代粉红色大家发货的撒扩大飞机和\r\n", str1, temp); // 无长度控制
    // printf("buf:%s", buf);
    snprintf(buf,sizeof buf,"%s%d随机数据啊科技时代粉红色大家发货的撒扩大飞机和\r\n", str1, temp);  // 有长度控制
    printf("buf:%s", buf);
```

- **函数strtok**

![](images/WEBRESOURCEf54011d029f949fe3f754b46aa3853cbfc1fc8c6aeff83d2c08b1198d0df3ed6.png)

- 注意：

- 该函数会将改变原始字符串 str，使其所包含的所有分隔符变成结束标记 ‘\0’ 。

- 由于该函数需要更改字符串 str，因此 str 指向的内存必须是可写的。

- 首次调用时 str 指向原始字符串，此后每次调用 str 用 NULL 代替。

```c
char s[20] = "www.yueqian.com.cn";

char *p = strtok(s, ".");  // 首次调用时，s 指向需要分割的字符串
while(p != NULL)
{
    printf("%s\n", p);
    p = strtok(NULL, "."); // 此后每次调用，均使用 NULL 代替。
}
```

***注：上述代码的运行结果就是将字符串 s 拆解为"www"、“yueqian”、“com” 和 “cn”***

- 其他子串提取：sscanf()按照格式提取字符串中的内容

![](images/WEBRESOURCE226669d81bf2dc869c23059ac82f7a8eimage.png)

```c
    char str[] = "www yueqian-edu com cn"; 
    char str1[4];
    char str2[20];
    sscanf(str,"%s %s",str1,str2);
    printf("str1:%s\n", str1);
```

- **函数strstr**

![](images/WEBRESOURCE54b672d577364079ba70fd45152a12e9stickPicture.png)

```c
    char *str = "正午十二点，柏油路面被晒得发软。便利店的冷柜吐出白雾，穿校服的女孩咬着冰棒跑过，"
                "塑料包装纸在风里打着旋儿，最后贴在墙角那丛半枯的狗尾草上。"
                "远处的施工队歇了工,起重机的吊臂在烈日里投下细长的影子,像根被晒蔫的芦苇。";
    
    /* 在字符串中找子串 */
    char *p = strstr(str, "柏油路");  // 从前往后查找子串，返回子串第一次出现位置
    char *q = strstr(p+1, "你的女孩");// 若未找到则返回NULL
    if(p != NULL)
        puts(p);
    
    if(q != NULL)
        puts(q);
```

## **函数strcpy与strncpy**

![](images/WEBRESOURCE4bf7c30b9e994bda856db1440425e6fcstickPicture.png)

```c
int main(int argc, char *argv[])
{
    char *name = "张三丰";
    char name1[20] = "123465dsdskfhjdsahs";

    // 不能把一个进行字符串赋值
    // name1 = name;

    strcpy(name1, name);  // 将name的内容全部内容包括'\0'都拷贝给name1的内存中
    puts(name1);
    puts(name1+10);


    strncpy(name1, name, sizeof(name1));// 将name的内容sizeof(name1)字节部分内容包括'\0'都拷贝给name1的内存中，不足的不会拷贝
    puts(name1);

    return 0;
}
```

- 注意：

1. 这两个函数的功能，都是将 src 中的字符串，复制到 dest 中。

1. strcpy() 没有边界控制，因此可能会由于 src 的过长而导致内存溢出。

1. strncpy() 有边界控制，最多复制 n+1 个字符（其中最后一个是 ‘\0’ ）到 dest 中。

## **函数strcmp与strncmp**

![](images/WEBRESOURCE07b09d5113504e099c4fbfd3ef55f632stickPicture.png)

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

void fun(char *p)
{
    char *q = "abc";
    if(p==q)
    {
        printf("p与q相等\n");
    }
    else
    {
        printf("p与q不相等\n");
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    // char *str1 = "abc";
    // char *str2 = "abc"; // 相同的常量在内存中只有一份

    // fun(str1);

    // if (str1 == str2) // 比较的是指针指向的目标是否相同
    // {
    //     printf("str1与str2相等\n");
    // }
    // else
    // {
    //     printf("str1与str2不相等\n");
    // }

    char s1[] = "abcacccaddc";
    char s2[] = "abca"; 

    // if (s1 == s2)// 比较的是s1和s2的内存地址是否相同
    // {
    //     printf("s1与s2相等\n");
    // }
    
    int ret = strcmp(s1,s2); // 不是比较长短，而是比较两个字符串内容的大小(ASCII码值)，一直比较到有结果为止
                             // 若s1中字符的ASCII码值>s2中字符的ASCII码值则返回值大于0
                             // 若s1中字符的ASCII码值与s2中字符的ASCII码值全部相等则返回值等于0
                             // 若s1中字符的ASCII码值<s2中字符的ASCII码值则返回值小于0
    // printf("%d\n",ret);
    if(ret == 0)
        printf("s1与s2相等\n");
    else if(ret > 0)
        printf("s1大于s2\n");
    else
        printf("s1小于s2\n");

    ret = strncmp(s1,s2, 4); // 选择性比较，可以设置比较的字符长度
    // printf("%d\n",ret);
    if(ret == 0)
        printf("s1与s2相等\n");
    else if(ret > 0)
        printf("s1大于s2\n");
    else
        printf("s1小于s2\n");

    return 0;
}
```

- 注意：

- 比较字符串大小，实际上比较的是字符的 ASCII码值的大小。

- 从左到右逐个比较两个字符串的每一个字符，当能“决出胜负”时立刻停止比较(s1的字符ascii码值减去s2字符的ascii码值返回差值)。

## **函数strchr与strrchr**

![](images/WEBRESOURCEa0517f24461b40ebad5fb8cb35e5046estickPicture.png)

```c
     char *str = "正午十二点，柏油路面被晒得发软。便利店的冷柜吐出白雾，穿校服的女孩咬着冰棒跑过，"
                "塑料包装纸在风里打着旋儿，最后贴在墙角那丛半枯的狗尾草上。"
                "远处的施工队歇了工,起重机的吊臂在烈日里投下细长的影子,像根被晒蔫的芦苇。";
     /* 在字符串中找字符 */
    char *k = strchr(str, ','); // 从前往后查找字符，返回字符第一次出现位置（中文字符不行），没有找到返回NULL
    if(k != NULL)
        puts(k);
    char *j = strrchr(str, '\0'); // 从后往前主要字符，返回字符第一次出现位置（中文字符不行），没有找到返回NULL
    if(j != NULL)
        puts(j);
    printf("%#x\n", j[0]);
```

- 注意：

1. 这两个函数的功能，都是在指定的字符串 s 中，试图找到字符 c。

1. strchr() 从左往右找，strrchr() 从右往左找。

1. 字符串结束标记 ‘\0’ 被认为是字符串的一部分。

## 练习

自己封装函数实现strlen，strcat，strtok，strstr，strcpy，strcmp函数的功能。

# 晚上作业

1. 定义一个长度为20的整型数据生成随机数对这个数组进行初始化，编写排序函数对这个数据中的数据进行从小到大排序

- 要求编写五种排序函数：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、希尔排序

- 提示：

- **各种排序算法的****时间复杂度****与****空间复杂度**

![](images/WEBRESOURCEb440b29046c7b9a6f3c4315e2c59b6ffimage.png)

- **冒泡排序**

- 顺序：两个数据位置符合排序要求

- 逆序：两个数据位置不符合排序要求

- 思路：从头到尾让两个相邻数据进行比较，顺序保持不变，逆序交换位置，经过一轮比较序列中具有一个“极值”将被挪至末端。

![](images/WEBRESOURCE017da79a24a769cff3e5b4a570845821849589-20171015223238449-2146169197.gif)

```c

```

- **插入排序**

- 思路：假设数列前面有i个节点的序列是有序的，那么就从第i+1个节点开始，插入到前面i个节点中的合适位置。由于序列的第一个节点始终视为有序，所以实在从第二个节点开始。

![](images/WEBRESOURCE0bef0e4f20c74105d00fc30f18338300849589-20171015225645277-1151100000.gif)

```c

```

- **选择排序**

- 在无序序列中依次从头到尾挑选合适的节点放入有序序列。

![](images/WEBRESOURCE5936c4c59a03bf6508f3f2fc7f496572849589-20171015224719590-1433219824.gif)

```c

```

- **快速排序**

- 快排是一直典型的递归思想，相比较其他排序它需要跟多的空间，理论上时间效率是最高的。

- 思想：在待排序序列中选取一个数据，作为“支点”，然后其他数据与支点比较，（升序）比支点小的放左边，比支点大的放右边，全部比较完后支点位于两个序列的中间，这叫一次划分（partition）

![](images/WEBRESOURCEe0805f5f18d746ebfe9e7c96c29f5a05image.png)

- 一次划分之后，序列的内部也许无序，但是左右序列与支点三者间，形成了一种基本有序状态，接下来使用相同的思路，递归的对左右序列进行排序，直到子序列的长度小于等于1为止；

![](images/WEBRESOURCEb6a0efee1c1bc96325017b5204bf671f849589-20171015230936371-1413523412.gif)

```c

```

- **希尔排序**

- 插入排序的改进版本，普通插入排序是从第2个节点开始，依次插入到有序序列中，这种做法在虽然一次成型，但时间效率上不划算，优化思路：

- 不严格一个个插入使之有序，而是拉开插入节点的距离，让它们逐步有序，有待排序序列如下：

84、83、88、87、61、50、70、60、80、89

- 第一遍，先区间隔（Δ=5），即依次对以下5组数据进行排序

**84**

84、

84、83、

84、83、88、

84、83、88、87、

**注意：**

**50**

50、

50、70、

50、70、60、

50、70、60、80、

**结果:（**

**50**

50、

50、70、

50、70、60、

**得到：**

**50**

50、

50、61、

50、61、60、

**结果**

![](images/WEBRESOURCE77576e5ba8ad0a92819a29e42a156f4c849589-20180331170017421-364506073.gif)

```c

```

1. 将自己写的字符串操作函数进行吸收

1. 制作一个图书管理系统，要求：

1. 输入1：增加书籍名称（可以连续添加多本）

1. 输入2：删除数书籍名称（删除一本或全部删除）

1. 输入3：修改书籍名称

1. 输入4：查找书籍名称（模糊查找或精确查找）

1. 输入5：显示所有书籍

1. 输入0：退出系统

 	只要系统未退出则可以继续重复进行，直至系统退出。

  提示：char *book_name[1000]; // 表示表示最多可存放1000书，书名的长度自己设计。

[设置终端信息字体及颜色](https://share.note.youdao.com/s/DydeICJh)