C库提供了多个处理字符串的函数，ANSI-C把这些函数的原型放在string.h头文件中。其中最常用的函数有strlen()、strcat()、strcmp()、strncmp()、strcpy()和strncpy()。另外，还有sprintf()函数，其原型在stdio.h头文件中。
strlen()函数用于统计字符串的长度。下面的函数可以缩短字符串的长度，其中用到了strlen()：
voidfit(char*string,unsignedintsize){if(strlen(string) size)string[size] ='0';}该函数要改变字符串，所以函数头在声明形式参数string时没有使用const限定符。程序test_fit.c中的程序测试了fit()函数。注意代码中使用了C字符串常量的串联特性。
/* test_fit.c -- try the string-shrinking function */#includestdio.h#includestring.h /* contains string function prototypes */voidfit(char*,unsignedint);intmain(void){charmesg[] ="Things should be as simple as possible,"" but not simpler.";puts(mesg); fit(mesg,38);puts(mesg);puts("Let's look at some more of the string.");puts(mesg +39);return0;}voidfit(char*string,unsignedintsize){if(strlen(string) size)string[size] ='0';}下面是该程序的输出：
Things should be as simple as possible, but not simpler.
Things should be as simple as possible
Let's look at some more of the string.
but not simpler.
fit()函数把第39个元素的逗号替换成' '字符。puts()函数在空字符处停止输出，并忽略其余字符。然而，这些字符还在缓冲区中，下面的函数调用把这些字符打印了出来：
puts(mesg +39);表达式mesg + 39是mesg[39]的地址，该地址上存储的是空格字符。所以puts()显示该字符并继续输出直至遇到原来字符串中的空字符。下图演示了这一过程。
The puts function and the null character.
注意
一些ANSI之前的系统使用strings.h头文件，而有些系统可能根本没有字符串头文件。
string.h头文件中包含了C字符串函数系列的原型，因此程序test_fit.c要包含该头文件。
strcat函数接受两个字符串作为参数。该函数把第2个字符串的备份附加在第1个字符串末尾，并把拼接后形成的新字符串作为第1个字符串，第2个字符串不变。strcat函数的类型是char *。strcat函数返回第1个参数，即拼接第2个字符串后的第1个字符串的地址。
程序str_cat.c演示了strcat()的用法。该程序还使用了程序清单11.10的s_gets()函数。回忆一下，该函数使用fgets()读取一整行，如果有换行符，将其替换成空字符。
/* str_cat.c -- joins two strings */#includestdio.h#includestring.h /* declares the strcat function */#defineSIZE 80char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){charflower[SIZE];charaddon[] ="s smell like old shoes.";puts("What is your favorite flower?");if) {strcat;puts(flower);puts(addon); }elseputs("End of file encountered!");puts("bye");return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}该程序的输出示例如下：
What is your favorite flower?
wonderflower
wonderflowers smell like old shoes.
s smell like old shoes.
bye
从以上输出可以看出，flower改变了，而addon保持不变。
strcat函数无法检查第1个数组是否能容纳第2个字符串。如果分配给第1个数组的空间不够大，多出来的字符溢出到相邻存储单元时就会出问题。当然，可以用strlen查看第1个数组的长度。注意，要给拼接后的字符串长度加1才够空间存放末尾的空字符。或者，用strncat，该函数的第3个参数指定了最大添加字符数。例如，strncat将把addon字符串的内容附加给bugs，在加到第13个字符或遇到空字符时停止。因此，算上空字符，bugs数组应该足够大，以容纳原始字符串、添加原始字符串在后面的13个字符和末尾的空字符。程序join_chk.c 使用这种方法，计算avaiable变量的值，用于表示允许添加的最大字符数。
/* join_chk.c -- joins two strings, check size first */#includestdio.h#includestring.h#defineSIZE 30#defineBUGSIZE 13char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){charflower[SIZE];charaddon[] ="s smell like old shoes.";charbug[BUGSIZE];intavailable;puts("What is your favorite flower?"); s_gets;if((strlen(addon) +strlen(flower) +1) = SIZE)strcat;puts(flower);puts("What is your favorite bug?"); s_gets; available = BUGSIZE -strlen(bug) -1;strncat;puts(bug);return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}下面是该程序的运行示例：
Whatis your favorite flower?RoseRosessmell like old shoes.Whatis your favorite bug?AphidAphidssmell读者可能已经注意到，strcat()和gets()类似，也会导致缓冲区溢出。为什么C11标准不废弃strcat()，只留下strncat()？为何对gets()那么残忍？这也许是因为gets()造成的安全隐患来自于使用该程序的人，而strcat()暴露的问题是那些粗心的程序员造成的。无法控制用户会进行什么操作，但是，可以控制你的程序做什么。C语言相信程序员，因此程序员有责任确保strcat()的使用安全。
假设要把用户的响应与已存储的字符串作比较，如程序nogo.c所示。
/* nogo.c -- will this work? */#includestdio.h#defineANSWER"Grant"#defineSIZE 40char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){chartry[SIZE];puts("Who is buried in Grant's tomb?"); s_gets(try, SIZE);while(try!= ANSWER) {puts("No, that's wrong. Try again."); s_gets(try, SIZE); }puts("That's right!");return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}这个程序看上去没问题，但是运行后却不对劲。ANSWER和try都是指针，所以try !=ANSWER检查的不是两个字符串是否相等，而是这两个字符串的地址是否相同。因为ANSWE和try存储在不同的位置，所以这两个地址不可能相同，因此，无论用户输入什么，程序都提示输入不正确。这真让人沮丧。
该函数要比较的是字符串的内容，不是字符串的地址。读者可以自己设计一个函数，也可以使用C标准库中的strcmp()函数（用于字符串比较）。该函数通过比较运算符来比较字符串，就像比较数字一样。如果两个字符串参数相同，该函数就返回0，否则返回非零值。修改后的版本如程序compare.c 所示。
/* compare.c -- this will work */#includestdio.h#includestring.h // declares strcmp()#defineANSWER"Grant"#defineSIZE 40char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){chartry[SIZE];puts("Who is buried in Grant's tomb?"); s_gets(try, SIZE);while(strcmp(try,ANSWER) !=0) {puts("No, that's wrong. Try again."); s_gets(try, SIZE); }puts("That's right!");return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}注意
由于非零值都为“真”，所以许多经验丰富的C程序员会把该例main中的while循环头写成：while )
strcmp()函数比较的是字符串，不是整个数组，这是非常好的功能。虽然数组try占用了40字节，而存储在其中的"Grant"只占用了6字节（还有一个用来放空字符），strcmp()函数只会比较try中第1个空字符前面的部分。所以，可以用strcmp()比较存储在不同大小数组中的字符串。
如果用户输入GRANT、grant或Ulysses S. Grant会怎样？程序会告知用户输入错误。希望程序更友好，必须把所有正确答案的可能性包含其中。这里可以使用一些小技巧。例如，可以使用#define定义类似GRANT这样的答案，并编写一个函数把输入的内容都转换成大写，就解决了大小写的问题。但是，还要考虑一些其他错误的形式，这些留给读者完成。
1．strcmp()的返回值
如果strcmp()比较的字符串不同，它会返回什么值？请看程序compback.c的程序示例。
在我们的系统中运行该程序，输出如下：
strcmp()比较"A"和本身，返回0；比较"A"和"B"，返回-1；比较"B"和"A"，返回1。这说明，如果在字母表中第1个字符串位于第2个字符串前面，strcmp()中就返回负数；反之，strcmp()则返回正数。所以，strcmp()比较"C"和"A"，返回1。其他系统可能返回2，即两者的ASCII码之差。ASCII标准规定，在字母表中，如果第1个字符串在第2个字符串前面，strcmp()返回一个负数；如果两个字符串相同，strcmp()返回0；如果第1个字符串在第2个字符串后面，strcmp()返回正数。然而，返回的具体值取决于实现。例如，下面给出在不同实现中的输出，该实现返回两个字符的差值：
最后一个例子表明，strcmp比较所有的字符，不只是字母。所以，与其说该函数按字母顺序进行比较，不如说是按机器排序序列进行比较，即根据字符的数值进行比较。在ASCII中，大写字母在小写字母前面，所以strcmp返回的是负值。
大多数情况下，strcmp()返回的具体值并不重要，我们只在意该值是0还是非0（即，比较的两个字符串是否相等）。或者按字母排序字符串，在这种情况下，需要知道比较的结果是为正、为负还是为0。
注意
if(strcmp(word,"quit") ==0)// use strcmp for stringsputs("Bye!");if(ch =='q')// use == for charsputs("Bye!");尽管如此，不要使用ch或'q'作为strcmp()的参数。
程序quit_chk.c用strcmp()函数检查程序是否要停止读取输入。
/* quit_chk.c -- beginning of some program */#includestdio.h#includestring.h#defineSIZE 80#defineLIM 10#defineSTOP"quit"char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){charinput[LIM][SIZE];intct =0;printf("Enter up to %d lines :n", LIM);while!=NULL&&strcmp(input[ct],STOP) !=0) { ct++; }printf("%d strings enteredn", ct);return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}该程序在读到EOF字符（这种情况下s_gets()返回NULL）、用户输入quit或输入项达到LIM时退出。
顺带一提，有时输入空行（即，只按下Enter键或Return键）表示结束输入更方便。为实现这一功能，只需修改一下while循环的条件即可：
while(ct LIM && s_gets(input, SIZE) != NULL &&input[ct][0] !='0')这里，input[ct]是刚输入的字符串，input[ct][0]是该字符串的第1个字符。如果用户输入空行，s_gets()便会把该行第1个字符（换行符）替换成空字符。所以，下面的表达式用于检测空行：
input[ct][0] != '0'2．strncmp()函数
strcmp()函数比较字符串中的字符，直到发现不同的字符为止，这一过程可能会持续到字符串的末尾。而strncmp()函数在比较两个字符串时，可以比较到字符不同的地方，也可以只比较第3个参数指定的字符数。例如，要查找以"astro"开头的字符串，可以限定函数只查找这5个字符。程序starsrch.c演示了该函数的用法。
/* starsrch.c -- use strncmp */#includestdio.h#includestring.h#defineLISTSIZE 6intmain(){constchar*list[LISTSIZE] = {"astronomy","astounding","astrophysics","ostracize","asterism","astrophobia"};intcount =0;inti;for(i =0; i LISTSIZE; i++)if(strncmp(list[i],"astro",5) ==0) {printf("Found: %sn",list[i]); count++; }printf("The list contained %d words beginning"" with astro.n", count);下面是该程序的输出：
Found:astronomyFound:astrophysicsFound:astrophobiaThelist contained 3 words beginning with astro.前面提到过，如果pts1和pts2都是指向字符串的指针，那么下面语句拷贝的是字符串的地址而不是字符串本身：
pts2= pts1;如果希望拷贝整个字符串，要使用strcpy()函数。程序copy1.c要求用户输入以q开头的单词。该程序把输入拷贝至一个临时数组中，如果第1个字母是q，程序调用strcpy()把整个字符串从临时数组拷贝至目标数组中。strcpy()函数相当于字符串赋值运算符。
/* copy1.c -- strcpy demo */#includestdio.h#includestring.h // declares strcpy()#defineSIZE 40#defineLIM 5char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){charqwords[LIM][SIZE];chartemp[SIZE];inti =0;printf("Enter %d words beginning with q:n", LIM);while) {if(temp[0] !='q')printf("%s doesn't begin with q!n", temp);else{strcpy; i++; } }puts("Here are the words accepted:");for(i =0; i LIM; i++)puts(qwords[i]);return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}下面是该程序的运行示例：
Enter 5 words beginning with q:
quackery
quasar
quilt
quotient
no more
no more doesn't begin with q!
quiz
Here are the words accepted:
quackery
quasar
quilt
quotient
quiz
注意，只有在输入以q开头的单词后才会递增计数器i，而且该程序通过比较字符进行判断：
if(temp[0] !='q')这行代码的意思是：temp中的第1个字符是否是q？当然，也可以通过比较字符串进行判断：
if(strncmp(temp,"q",1) !=0)这行代码的意思是：temp字符串和"q"的第1个元素是否相等？
请注意，strcpy()第2个参数（temp）指向的字符串被拷贝至第1个参数（qword[i]）指向的数组中。拷贝出来的字符串被称为目标字符串，最初的字符串被称为源字符串。参考赋值表达式语句，很容易记住strcpy()参数的顺序，即第1个是目标字符串，第2个是源字符串。
chartarget[20];intx;x =50;/* assignment for numbers */strcpy(target,"Hi ho!");/* assignment for strings */target ="So long";/* syntax error */程序员有责任确保目标数组有足够的空间容纳源字符串的副本。下面的代码有点问题：
char*str;strcpy(str,"The C of Tranquility");// a problemstrcpy()的更多属性
strcpy()函数还有两个有用的属性。第一，strcpy()的返回类型是char *，该函数返回的是第1个参数的值，即一个字符的地址。第二，第1个参数不必指向数组的开始。这个属性可用于拷贝数组的一部分。程序清单11.26演示了该函数的这两个属性。
/* copy2.c -- strcpy demo */#includestdio.h#includestring.h // declares strcpy()#defineWORDS"beast"#defineSIZE 40intmain(void){constchar* orig = WORDS;charcopy[SIZE] ="Be the best that you can be.";char* ps;puts(orig);puts(copy); ps =strcpy(copy +7, orig);puts(copy);puts(ps);return0;}下面是该程序的输出：
beastBethe best that you can be.Bethe beastbeast注意，strcpy把源字符串中的空字符也拷贝在内。在该例中，空字符覆盖了copy数组中that的第1个t。注意，由于第1个参数是copy + 7，所以ps指向copy中的第8个元素。因此puts从该处开始打印字符串。
The strcpy function uses pointers.
更谨慎的选择：strncpy()
strcpy()和strcat()都有同样的问题，它们都不能检查目标空间是否能容纳源字符串的副本。拷贝字符串用strncpy()更安全，该函数的第3个参数指明可拷贝的最大字符数。程序copy3.c用strncpy()代替程序copy1.c中的strcpy()。为了演示目标空间装不下源字符串的副本会发生什么情况，该程序使用了一个相当小的目标字符串（共7个元素，包含6个字符）。
/* copy3.c -- strncpy demo */#includestdio.h#includestring.h /* declares strncpy */#defineSIZE 40#defineTARGSIZE 7#defineLIM 5char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){charqwords[LIM][TARGSIZE];chartemp[SIZE];inti =0;printf("Enter %d words beginning with q:n", LIM);while) {if(temp[0] !='q')printf("%s doesn't begin with q!n", temp);else{strncpy(qwords[i], temp, TARGSIZE -1); qwords[TARGSIZE -1] ='0'; i++; } }puts("Here are the words accepted:");for(i =0; i LIM; i++)puts(qwords[i]);return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}下面是该程序的运行示例：
Enter 5 words beginning with q:
quack
quadratic
quisling
quota
quagga
Here are the words accepted:
quack
quadra
quisli
quota
quagga
strncpy把source中的n个字符或空字符之前的字符拷贝至target中。因此，如果source中的字符数小于n，则拷贝整个字符串，包括空字符。但是，strncpy拷贝字符串的长度不会超过n，如果拷贝到第n个字符时还未拷贝完整个源字符串，就不会拷贝空字符。所以，拷贝的副本中不一定有空字符。鉴于此，该程序把n设置为比目标数组大小少1，然后把数组最后一个元素设置为空字符：
/* compare.c -- this will work */#includestdio.h#includestring.h // declares strcmp()#defineANSWER"Grant"#defineSIZE 40char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){chartry[SIZE];puts("Who is buried in Grant's tomb?"); s_gets(try, SIZE);while(strcmp(try,ANSWER) !=0) {puts("No, that's wrong. Try again."); s_gets(try, SIZE); }puts("That's right!");return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}这样做确保存储的是一个字符串。如果目标空间能容纳源字符串的副本，那么从源字符串拷贝的空字符便是该副本的结尾；如果目标空间装不下副本，则把副本最后一个元素设置为空字符。
程序format.c中的程序用sprintf()把3个项（两个字符串和一个数字）组合成一个字符串。注意，sprintf()的用法和printf()相同，只不过sprintf()把组合后的字符串存储在数组formal中而不是显示在屏幕上。
/* format.c -- format a string */#includestdio.h#defineMAX 20char*s_gets(char* st,intn);intmain(void){charfirst[MAX];charlast[MAX];charformal[2* MAX +10];doubleprize;puts("Enter your first name:"); s_gets;puts("Enter your last name:"); s_gets;puts("Enter your prize money:");scanf("%lf",sprintf(formal,"%s, %-19s: $%6.2fn", last, first, prize);puts(formal);return0;}char*s_gets(char* st,intn){char* ret_val;inti =0; ret_val = fgets(st, n,stdin);if(ret_val) {while(st[i] !='n'&& st !='0') i++;if(st[i] =='n') st ='0';else// must have words == '0'while(getchar() !='n')continue; }returnret_val;}下面是该程序的运行示例：
Enter your first name:
Annie
Enter your last name:
von Wurstkasse
Enter your prize money:
25000
von Wurstkasse, Annie : $25000.00
sprintf()函数获取输入，并将其格式化为标准形式，然后把格式化后的字符串存储在formal中。
ANSI C库有20多个用于处理字符串的函数，下面总结了一些常用的函数。
char*strcpy(char*restricts1,constchar*restricts2);该函数把s2指向的字符串（包括空字符）拷贝至s1指向的位置，返回值是s1。
char*strncpy(char*restricts1,constchar*restricts2,size_tn);该函数把s2指向的字符串拷贝至s1指向的位置，拷贝的字符数不超过n，其返回值是s1。该函数不会拷贝空字符后面的字符，如果源字符串的字符少于n个，目标字符串就以拷贝的空字符结尾；如果源字符串有n个或超过n个字符，就不拷贝空字符。
该函数把s2指向的字符串拷贝至s1指向的字符串末尾。s2字符串的第1个字符将覆盖s1字符串末尾的空字符。该函数返回s1。
char*strncat(char*restricts1,constchar*restricts2,size_tn);该函数把s2字符串中的n个字符拷贝至s1字符串末尾。s2字符串的第1个字符将覆盖s1字符串末尾的空字符。不会拷贝s2字符串中空字符和其后的字符，并在拷贝字符的末尾添加一个空字符。该函数返回s1。
intstrcmp(constchar* s1,constchar* s2);如果s1字符串在机器排序序列中位于s2字符串的后面，该函数返回一个正数；如果两个字符串相等，则返回0；如果s1字符串在机器排序序列中位于s2字符串的前面，则返回一个负数。
intstrncmp(constchar* s1,constchar* s2,size_tn);该函数的作用和strcmp()类似，不同的是，该函数在比较n个字符后或遇到第1个空字符时停止比较。
char*strchr(constchar* s,intc);如果s字符串中包含c字符，该函数返回指向s字符串首次出现的c字符的指针（末尾的空字符也是字符串的一部分，所以在查找范围内）；如果在字符串s中未找到c字符，该函数则返回空指针。
char*strpbrk(constchar* s1,constchar* s2);如果s1字符中包含s2字符串中的任意字符，该函数返回指向s1字符串首位置的指针；如果在s1字符串中未找到任何s2字符串中的字符，则返回空字符。
char*strrchr(constchar* s,intc);该函数返回s字符串中c字符的最后一次出现的位置（末尾的空字符也是字符串的一部分，所以在查找范围内）。如果未找到c字符，则返回空指针。
char*strstr(constchar* s1,constchar* s2);该函数返回指向s1字符串中s2字符串出现的首位置。如果在s1中没有找到s2，则返回空指针。
size_tstrlen(constchar* s);该函数返回s字符串中的字符数，不包括末尾的空字符。请注意，那些使用const关键字的函数原型表明，函数不会更改字符串。例如，下面的函数原型：
char*strcpy(char*restricts1,constchar*restricts2);表明不能更改s2指向的字符串，至少不能在strcpy()函数中更改。但是可以更改s1指向的字符串。这样做很合理，因为s1是目标字符串，要改变，而s2是源字符串，不能更改。
关键字restrict 限制了函数参数的用法。例如，不能把字符串拷贝给本身。
size_t类型是sizeof运算符返回的类型。C规定sizeof运算符返回一个整数类型，但是并未指定是哪种整数类型，所以size_t在一个系统中可以是unsignedint，而在另一个系统中可以是unsigned long。string.h头文件针对特定系统定义了size_t，或者参考其他有size_t定义的头文件。
我们来看一下其中一个函数的简单用法。前面学过的fgets()读入一行输入时，在目标字符串的末尾添加换行符。我们自定义的s_gets()函数通过while循环检测换行符。其实，这里可以用strchr()代替s_gets()。首先，使用strchr()查找换行符（如果有的话）。如果该函数发现了换行符，将返回该换行符的地址，然后便可用空字符替换该位置上的换行符：
charline[80];char* find;fgets(line,80,stdin);find =strchr(line,'n');// look for newlineif(find)// if the address is not NULL,*find ='0';// place a null character there如果strchr()未找到换行符，fgets()在达到行末尾之前就达到了它能读取的最大字符数。可以像在s_gets()中那样，给if添加一个else来处理这种情况。
接下来，我们看一个处理字符串的完整程序。