【C语言】strlen函数的讲解和模拟实现

男娘i 2023-09-28 15:27 5阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  strlen函数的讲解
 *  strlen函数的模拟实现
 *   *  计数器方式
     *  递归的方式
     *  指针减指针的方式

## strlen函数的讲解 ##

strlen函数我们应该不陌生，它可以帮助我们求字符串的长度（**不包括’\\0’**），但里面还有一些细节需要我们注意。看一下下面这张图：  
![在这里插入图片描述][af92b3a0784e4c69a90b9419351cc964.png]  
**strlen函数的头文件是<string.h>**.如果要使用strlen这个函数，别忘记引头文件。  
**字符串是以 ‘\\0’ 作为结束标志**，strlen函数返回的是在字符串中 ‘\\0’ 前面出现的字符个数。以下是用strlen函数时可能会遇到的几种问题，先看代码：

#include<stdio.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
        
    	char arr1[] = "qwer";
    	char arr2[] = {
         'q','w','e','r' };
    	char arr3[] = {
         'q','w','e','r','\0'};
    	char arr4[10]= {
         'q','w','e','r' };
    	printf("arr1:%d\n", strlen(arr1));
    	printf("arr2:%d\n", strlen(arr2));
    	printf("arr2:%d\n", strlen(arr3));
    	printf("arr2:%d\n", strlen(arr4));
    	return 0;
    }

以上代码输出的结果是什么？大家可以先试着算一下。然后再看运行结果。  
![在这里插入图片描述][2f33c7de1380458ba1f31abff98a59de.png]  
运行结果如图所示，arr1初始化的时候存放的是字符串，字符串的是以’\\0’ 为结束标志的，所以arr1的大小为4。这个应该问题不大。  
重点说一下下面这几个。  
arr2:我在初始化arr2的时候，是对arr2是以**字符**进行初始化的，但是我没有设置arr的大小，所以编译器是不知道arr2的大小的，后面存放的是什么东西也是不知道的，但是strlen它是找’\\0’的，并返回’\\0’之前字符的个数。所以  
在strlen找到’\\0’之前，前面有36个字符。  
arr3:arr3与arr2不同的是，但是我在最后输入了’\\0’进行初始化，所以arr3很简单的就找到了’\\0’，并返回4。  
arr4:arr4与arr2不同的是：我这次设置了arr4的大小，然后我用字符对arr4进行了初始化，虽然是用字符进行的部分初始化，但是编译器会帮我把没初始化的地方默认初始化为0，‘\\0’的ASCII码值就是0，C语言字符在内存的形式就是ASCII码值，所以后面没初始化的地方存放的都是’\\0’。

我们再来看一个东西，由上面的图，我们还可以知道strlen的返回值是**size\_t**，这是一个**无符号数**。如果不清楚这个地方，我们也可能会在使用strlen的时候出现一些问题。看一下下面的代码：

#include<stdio.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
        
    	if (strlen("abc") - strlen("qwer") < 0)
    	{
        
    		printf("1");
    	}
    	else
    	{
        
    		printf("0");
    	}
    	return 0;
    }

对于上面的代码的运行结果是什么？  
按常理来说，前面的字符串大小为3，后面的为4，比4小应该会打印1。我们来看运行结果：  
![在这里插入图片描述][a434479683264bf88fa19ea4cae1dff6.png]  
它的运行结果是0，难道前面的字符串大小比后面的大吗，其实不是。关键在于它的返回值是一个无符号数。**无符号数只有正数，没有负数**。3-4=-1，但是此时的-1并不是有符号数，而是一个无符号数，那么-1此时就是一个很大的正数。所以此时才会输出0  
如果要解决这个问题，有以下两种解决方案：  
方法1：不相减，进行比较：

#include<stdio.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
        
    	if (strlen("abc") < strlen("qwer"))
    	{
        
    		printf("1");
    	}
    	else
    	{
        
    		printf("0");
    	}
    	return 0;
    }

方法2：强制类型转换

#include<stdio.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
        
    	if ((int)strlen("abc") -(int)strlen("qwer") < 0)
    	{
        
    		printf("1");
    	}
    	else
    	{
        
    		printf("0");
    	}
    	return 0;
    }

说一下方法1，**无符号数只有正数，没有负数**，直接计算大小（正数）就可以直接比较了。方法2是强制转换为int类型的数据，整型是有符号数，有符号数就可以进行相减，结果为-1，就是-1。两种结果输出结果都是1.

## strlen函数的模拟实现 ##

讲完了strlen函要注意的问题，下面讲一下strlen函数的模拟实现。总共有三种方法：**计数器方式，递归的方式和指针-指针的方式**。

### 计数器方式 ###

实现的思想：设置一个计数的变量，让一个字符指针遍历字符数组的每一个元素，如果指针指向的元素不是’\\0’，计算器就自增，直到指针指向的元素是’\\0’，就停止遍历，并返回计数器。  
因为是模拟实现，我们就只求一致，返回值就设置为**size\_t**。  
实现代码如下：

#include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<assert.h>
    
    size_t my_strlen(const char* p)
    {
        
    	int count = 0;
    	assert(p != NULL);//如果等于空指针就会报错
    	while((*p) != '\0')
    	{
        
    		count++;
    		p++;
    	}
    	return count;
    }
    int main()
    {
        
    	char arr[] = "CSDN";
    	int ret = my_strlen(arr);
    	printf("%d", ret);
    	return 0;
    }

### 递归的方式 ###

代码实现的思想：这种方式是**不用创建临时变量的一种方法**， 只使用指针进行遍历，如果指针指向的不是’\\0’，那么就返回1和指针指向后一个数据的结果。

size_t my_strlen(const char* p)
    {
        
    	if ((*p) == '\0')
    	{
        
    		return 0;
    	}
    	else
    	{
        
    		return 1 + my_strlen(p+1);
    	}
    }
    int main()
    {
        
    	char arr[] = "CSDN";
    	int ret = my_strlen(arr);
    	printf("%d", ret);
    	return 0;
    }

### 指针减指针的方式 ###

代码实现的思想：  
元素名是首元素的地址，我们就在定义一个指针，指向这个数组，让这个指针进行遍历，指向的不是’\\0’就让指针进行自增。最后让遍历完数组的指针减去数组名(也就是首元素的地址)。  
**注意：当两个指着指向同一块空间时，指针减指针的绝对值就是两个指针之间的元素个数，而不是 个数\*数据类型所占的空间**。

size_t my_strlen(const char* p)
    {
        
    	char* s = p;
    	while((*s) != '\0')
    	{
        
    		s++;
    	}
    	return s - p;
    }
    int main()
    {
        
    	char arr[] = "CSDN";
    	int ret = my_strlen(arr);
    	printf("%d", ret);
    	return 0;
    }

文章就写到这了，感谢你的观看！希望对你有帮助！（水平有限，如有错误，欢迎大佬指正！感谢！）  
![在这里插入图片描述][b4dd04d081594d61a77d00ce0165b025.gif_pic_center]

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