### 第9章 Linux C基本应用
#### 9.1 字符串操作
##### 9.1.1 字符测试
1. **测试字符是否为英文字母**
- 函数原型：`int isalpha(int c);`
- 描述：此函数用于检查一个字符是否为英文字母（大写或小写）。
- 返回值：如果是字母，则返回非零值；如果不是字母，则返回0。
2. **测试字符是否为数字**
- 函数原型：`int isdigit(int c);`
- 描述：此函数用于检查一个字符是否为数字（0-9）。
- 返回值：如果是数字，则返回非零值；如果不是数字，则返回0。
##### 9.1.2 字符串初始化
- 在C语言中，字符串通常被视为字符数组。初始化字符串时，可以通过`memset`函数填充特定字符。
- 函数原型：`void* memset(void* buffer, int c, int count);`
- 描述：此函数用于将`buffer`所指向的前`count`个字节设置为`c`值。
- 参数：
- `buffer`：目标缓冲区的指针。
- `c`：要设置的字符值。
- `count`：要设置的字节数量。
##### 9.1.3 字符串复制
1. **strcpy函数**
- 函数原型：`char* strcpy(char* dest, const char* src);`
- 描述：此函数用于将`src`字符串复制到`dest`字符串中，包括空字符终止符。
- 注意事项：确保`dest`有足够的空间容纳整个源字符串。
2. **strdup函数**
- 函数原型：`char* strdup(const char* s);`
- 描述：此函数用于创建一个新字符串，该字符串是`s`的复制品，并动态分配内存。
- 注意事项：使用`free`释放内存以避免内存泄漏。
3. **memcpy函数**
- 函数原型：`void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t count);`
- 描述：此函数用于将`src`中的`count`个字节复制到`dest`。
- 注意事项：如果`src`和`dest`重叠，则可能导致数据损坏。
4. **memmove函数**
- 函数原型：`void* memmove(void* dest, const void* src, size_t n);`
- 描述：此函数用于处理`src`和`dest`可能重叠的情况，安全地复制数据。
##### 9.1.4 字符串比较
1. **strcmp函数**
- 函数原型：`int strcmp(const char* s1, const char* s2);`
- 描述：此函数用于比较两个字符串`s1`和`s2`。
- 返回值：如果`s1`小于`s2`，返回负数；如果相等，返回0；如果`s1`大于`s2`，返回正数。
2. **strncmp函数**
- 函数原型：`int strncmp(const char* s1, const char* s2, size_t n);`
- 描述：此函数用于比较`s1`和`s2`的前`n`个字符。
- 返回值：如果`s1`小于`s2`，返回负数；如果相等，返回0；如果`s1`大于`s2`，返回正数。
3. **strcasecmp/strncasecmp函数**
- 函数原型：`int strcasecmp(const char* s1, const char* s2);` 和 `int strncasecmp(const char* s1, const char* s2, size_t n);`
- 描述：这两个函数用于忽略大小写差异比较字符串。
- 返回值：如果`s1`小于`s2`，返回负数；如果相等，返回0；如果`s1`大于`s2`，返回正数。
4. **memcmp函数**
- 函数原型：`int memcmp(const void* s1, const void* s2, size_t n);`
- 描述：此函数用于比较`s1`和`s2`的前`n`个字节。
- 返回值：如果`s1`小于`s2`，返回负数；如果相等，返回0；如果`s1`大于`s2`，返回正数。
##### 9.1.5 字符/字符串查找
1. **index/rindex函数**
- 函数原型：`char* index(const char* s, int c);` 和 `char* rindex(const char* s, int c);`
- 描述：`index`函数返回第一次出现`c`的索引；`rindex`返回最后一次出现`c`的索引。
- 返回值：如果找到，则返回指向字符的指针；如果没有找到，则返回NULL。
2. **strchr/strrchr函数**
- 函数原型：`char* strchr(const char* s, int c);` 和 `char* strrchr(const char* s, int c);`
- 描述：`strchr`返回第一次出现`c`的索引；`strrchr`返回最后一次出现`c`的索引。
- 返回值：如果找到，则返回指向字符的指针；如果没有找到，则返回NULL。
3. **strstr函数**
- 函数原型：`char* strstr(const char* haystack, const char* needle);`
- 描述：此函数用于在`haystack`中搜索子字符串`needle`。
- 返回值：如果找到，则返回指向`needle`的第一个字符的指针；如果没有找到，则返回NULL。
##### 9.1.6 字符串连接与分割
1. **strcat函数**
- 函数原型：`char* strcat(char* dest, const char* src);`
- 描述：此函数用于将`src`字符串追加到`dest`字符串的末尾。
- 注意事项：确保`dest`有足够的空间。
2. **strncat函数**
- 函数原型：`char* strncat(char* dest, const char* src, size_t n);`
- 描述：此函数用于将`src`字符串的前`n`个字符追加到`dest`字符串的末尾。
- 注意事项：确保`dest`有足够的空间。
3. **strtok函数**
- 函数原型：`char* strtok(char* str, const char* delim);`
- 描述：此函数用于按照分隔符`delim`分割字符串`str`。
- 返回值：返回指向下一个子字符串的指针，每次调用都会返回下一个子字符串，直到没有更多的子字符串为止。
#### 9.2 数据转换
##### 9.2.1 字母大小写转换
1. **toupper函数**
- 函数原型：`int toupper(int c);`
- 描述：此函数用于将字符`c`转换为大写字母，如果`c`已经是大写字母或者不是字母，则不会改变。
- 返回值：返回转换后的字符。
2. **tolower函数**
- 函数原型：`int tolower(int c);`
- 描述：此函数用于将字符`c`转换为小写字母，如果`c`已经是小写字母或者不是字母，则不会改变。
- 返回值：返回转换后的字符。
##### 9.2.2 字符串转换
1. **将字符串转换为整数**
- 函数原型：`int atoi(const char* nptr);` 和 `long atol(const char* nptr);`
- 描述：`atoi`函数用于将字符串转换为整数，而`atol`函数则将其转换为长整型。
- 注意事项：如果字符串不能解析为整数，则结果是不确定的。
2. **将字符串转换为浮点数**
- 函数原型：`double atof(const char* nptr);`
- 描述：此函数用于将字符串转换为双精度浮点数。
- 注意事项：如果字符串不能解析为浮点数，则结果是不确定的。
3. **将浮点数转换为字符串**
- 函数原型：`char* gcvt(double number, size_t ndigits, char* buf);`
- 描述：此函数用于将浮点数`number`转换为字符串形式。
- 参数：
- `number`：要转换的浮点数。
- `ndigits`：小数点后的有效数字数量。
- `buf`：用于存储结果的字符数组。
#### 9.3 内存分配与释放
- 内存分配与释放是C编程中的关键部分。合理地管理内存可以防止内存泄漏和其他运行时错误。
1. **alloca函数**
- 函数原型：`void* alloca(unsigned size);`
- 描述：此函数用于在栈上分配内存。
- 注意事项：随着函数的退出，内存会自动释放，但过多的栈分配可能导致栈溢出。
2. **malloc函数**
- 函数原型：`void* malloc(unsigned size);`
- 描述：此函数用于在堆上分配内存。
- 注意事项：分配的内存必须通过`free`函数显式释放，否则会导致内存泄漏。
3. **calloc函数**
- 函数原型：`void* calloc(size_t num, size_t size);`
- 描述：此函数用于在堆上分配并初始化为零的内存。
- 参数：
- `num`：要分配的对象数量。
- `size`：每个对象的大小。
- 注意事项：分配的内存必须通过`free`函数显式释放。
以上这些函数和技巧对于在Linux环境下使用C语言进行编程非常重要。掌握这些基础操作能够帮助开发者更高效地编写稳定可靠的程序。
