C学习：一网打尽字符串骚操作
引言
C语言中字符串的处理场景十分常见，字符处理也很琐碎。本文总结高频常用字符串操作函数、相关技巧及注意事项。
一些简单的字符串功能可手写代码实现，比如以下总结。
手动挡：手写代码实现
- 小写转大写：
char upCh = lowCh - 'a' + 'A'; - 大写转小写：
char lowCh = upCh - 'A' + 'a'; - 字符转数字：
int num = ch - '0'; - 数字转字符：
char ch = i + '0';
但是，更建议在了解其原理的基础上，多用自动挡——调库函数，尽量避免重复造轮子。
自动挡：库函数分类
- 字符类型识别判断：数字、空白符、字母（大小写）
- 字符串转换
- 字符串拷贝
- 字符串分割
- 字符串拼接
- 字符串查找
- 字符串比较
下面对自动挡库函数分类进行总结。
字符类型判断
所在头文件：#include <ctype.h>
总结如下表：
| 函数名 | 功能描述 | 返回值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| isdigit | 是否为数字[0-9] | 返回非0，则是；返回0，则不是 | 宏函数 |
| isalpha | 是否为字母[A-Z, a-z] | 返回非0，则是；返回0，则不是 | 宏函数 |
| isupper | 是否为大写字母[A-Z] | 返回非0，则是；返回0，则不是 | 宏函数 |
| islower | 是否为小写字母[a-z] | 返回非0，则是；返回0，则不是 | 宏函数 |
| isalnum | 是否为字母或数字[A-Z, a-z, 0-9] | 返回非0，则是；返回0，则不是 | 宏函数 |
说明：isalpha 实质调用为 islower || isupper，也即大写或者小写的并集就是字母。
字符串转换
字符大小写转换
较为简单，也可以自己实现，库函数使用总结如下表。
| 函数签名 | 功能描述 |
|---|---|
| int tolower(int ch) | 转小写，如果ch不是大写返回值与ch相同 |
| int toupper(int ch) | 转大写，如果ch不是小写返回值与ch相同 |
字符与数值转换
所在头文件：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
sscanf/sprintf包含在stdio.h，列表中其余函数均包含在stdlib.h。掌握sscanf/sprintf即可，其余仅作了解。
字符串到数字的转换原理为：以整数为例，从高到低取每个字符与'0'相减，并不断乘10累加进位，最后得到的sum即为转换后的数字。
下文将字符串转换库函数总结如下。
| 函数名 | 功能描述 | 返回值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| sscanf | 字符串转数字，灵活匹配任意整数类型 | 成功，则返回转换的数字个数；失败，返回-1 | 万能，可替代strtoi和atoi系列 |
| strtol/strtoul/strtod | 字符串转数字，对应long、unsigned long和double | 成功，则返回转换后对应的数值；失败，返回0 | 三个参数，第二个二级指针，保留字符串截止指针，若空，则无效，最后一个为进制基数 |
| atoi/atol/atof | 字符串转数字，对应int、long和double | 成功，则返回转换后对应的数值；失败，返回0 | 仅一个参数，无基数 |
| itoa/ltoa/ultoa | 数字转字符串，int数值转str | 不用掌握 | 三个参数，第一个为待转换数字，第二个为字符串地址，最后一个为进制基数；非标准库函数，仅windows特有 |
| sprintf | 数字转字符串，灵活匹配任意整数类型 | 成功，则返回转换后的字符串长度；失败，返回-1 | 万能 |
注意：
sscanf取整数变量时，要用地址引用，因为要改变其值。sprintf则用值传递，转换后拷贝给字符串。
举例：
int i = atoi(str)，可以用sscanf(str, "%d", &i)替代。long l = strtol(str, NULL, 10)，可以用sscanf(str, "%ld", &l)替代。sprintf(str, "%ld", l)，则将长整型l的值转换成字符，拷贝到字符串str中。
字符串必备操作
分析：字符串处理中，经过拷贝后，一般会做切割，再拼接起来，然后进行与目标字符串进行比较，实现查找等功能。
下面将字符串中拷贝/分割/拼接/查找/比较5个常用函数，总结如下表。
所在头文件：#include <string.h>
| 函数名 | 功能描述 | 返回值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| strcpy | 字符串拷贝，末尾自动追加\0’ | 成功，则返回转换的数字个数；失败，返回-1 | 相关函数strncpy，可拷贝指定长度字符串 |
| strtok | 字符串分割，第一次传待分割 | 成功，返回切割后的前部分字符串首地址；失败或结束时，返回NULL | 有静态变量参与，原地修改字符串，不可重入 |
| strcat | 字符串拼接，在目标字符串末尾连上源字符串 | 成功，返回目标字符串起始地址；失败，返回NULL | 末尾自动追加’\0’ |
| strcmp | 字符串比较，基于字典序 | 相等，返回0；a串在b串的后面，则返回>0；a串在b串的前面，则返回<0； | 可用它构造个compare函数，结合qsort对字符串进行字典序排序 |
| strstr | 字符串查找，确认目标字符串中是否含有待查找的字符串子串 | 成功，返回目标字符串中首次出现的子串地址；失败，返回NULL | 常用在字符串匹配及滑窗算法场景 |
说明：strtok的使用方法总结，见博客：C学习：常用字符串操作函数之strtok()和strtok_s()
注意事项
注意点：
- ASCII码中，A是排在a前面的，A的数值比a小
- 转义符如
'\n'、'\t'等，只算一个字符 strcmp()相等时，返回值是0，不是1
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