C语言程序设计进阶：自定义字符串函数

# 1. C语言字符串基础

## 1.1 字符串的定义与表示
在C语言中，字符串实际上是用字符数组来表示的。例如，字符数组`char str[20]`可以用来表示一个最大长度为19的字符串，因为C字符串中以`\0`作为字符串的结束标志。字符串的定义与表示可以通过字符数组来完成，也可以直接使用字符串常量进行赋值。

#include <stdio.h>

int main() {
    char str1[20] = "Hello, C language"; // 使用字符数组表示字符串
    char *str2 = "Hello, C language"; // 使用字符串常量表示字符串

    printf("str1: %s\n", str1);
    printf("str2: %s\n", str2);

    return 0;
}

## 1.2 字符串的输入输出
字符串的输入可以使用`scanf`或`fgets`等函数，而输出则可以使用`printf`函数。需要注意的是，在输入字符串时需要注意缓冲区溢出的问题，建议使用`fgets`函数进行字符串的输入。

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[20];
    printf("请输入一个字符串：");
    fgets(str, 20, stdin); // 使用fgets输入字符串

    printf("您输入的字符串为：%s\n", str);

    return 0;
}

## 1.3 字符串的比较与拷贝
C语言中可以使用`strcmp`函数来比较两个字符串，若相等则返回0；使用`strcpy`函数来进行字符串的拷贝操作。

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

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Hello";

    if (strcmp(str1, str2) == 0) {
        printf("str1与str2相等\n");
    } else {
        printf("str1与str2不相等\n");
    }

    char dest[20];
    strcpy(dest, str1); // 将str1拷贝到dest中
    printf("拷贝后的字符串：%s\n", dest);

    return 0;
}

# 2. 指针与字符串

#### 2.1 指针与字符数组

在C语言中，字符串通常以字符数组的形式进行表示。而指针则可以用来指向字符数组的起始地址，从而对字符串进行操作。

下面是一个示例代码，演示了如何使用指针来操作字符数组：

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    char *ptr = str; // 指针指向字符数组

    // 使用指针遍历并输出字符串
    while (*ptr != '\0') {
        printf("%c", *ptr);
        ptr++;
    }

    return 0;
}

在上述代码中，我们首先定义了一个字符数组 `str`，并用字符串常量对其进行初始化。然后，我们声明了一个指针 `ptr`，将其指向字符数组 `str` 的起始地址。

接下来，我们使用指针 `ptr` 来遍历字符数组，打印出每个字符，直到遇到字符串的结尾符 `\0` 为止。

#### 2.2 指针与字符串常量

除了可以使用指针来操作字符数组，还可以使用指针来指向字符串常量。

示例代码如下：

#include <stdio.h>

int main() {
    char *str = "Hello, World!"; // 指针指向字符串常量

    // 使用指针遍历并输出字符串
    while (*str != '\0') {
        printf("%c", *str);
        str++;
    }

    return 0;
}

在上述代码中，我们直接定义了一个指针 `str`，将其指向字符串常量 `"Hello, World!"`。

然后，我们同样使用指针 `str` 来遍历字符串常量，并输出其中的每个字符。

#### 2.3 指针与字符串的关系

通过指针，我们可以方便地对字符串进行操作和处理。指针与字符串的关系如下：

- 指针可以指向字符数组，通过指针可以访问和操作字符数组中的每个字符。
- 指针可以指向字符串常量，通过指针可以访问和操作字符串常量中的每个字符。

需要注意的是，指针指向字符串时，应确保字符串的长度不超过指针所指向的缓冲区的大小，以避免产生未定义的行为。

在实际开发中，指针与字符串的结合使用可以大大简化字符串的处理操作，并提高效率。

本章节介绍了指针与字符串的基本概念和使用方法，下一章节将继续介绍自定义字符串函数的实现。

# 3. 自定义字符串函数的实现

#### 3.1 字符串长度函数

在C语言中，通常使用`strlen`函数来获取字符串的长度，但我们也可以自定义一个字符串长度函数来实现相同的功能，例如我们可以编写一个名为`string_length`的函数：

#include <stdio.h>

int string_length(char str[]) {
    int count = 0;
    int i = 0;

    while (str[i] != '\0') {
        count++;
        i++;
    }

    return count;
}

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    int length = string_length(str);
    printf("字符串\"%s\"的长度是：%d", str, length);

    return 0;
}

代码解析：
- `string_length`函数接受一个字符数组作为参数，通过遍历数组来计算字符串的长度。
- 在`main`函数中，我们定义了一个字符串`"Hello, World!"`，并将其传递给`string_length`函数来获取其长度。
- 最后，我