C语言中数据结构(堆串)、字符串处理函数

在上一篇我们介绍了，定长顺序串，它缺点很明显，就是一开始必须分配一个足够长度的内存空间，要是用不完，那么就会浪费内存空间，要是初始分配的内存空间不够（如我们需要插入、置换、连接等操作），那么会发生截断，导致数据丢失，这有点不好，今天我们继续介绍数据结构串中的堆串，完美的解决了，定长顺序串存在的问题，它的特点呢，就是仍然以一组连续的内存空间存储字符序列，但是它是根据需要动态的分配内存空间，这就不需要考虑空间够不够用的问题了，下面我们就来介绍堆串的知识。

一、堆串：

既然要动态分配内存空间，那我们就需要用到动态内存管理函数了，前面已经说过，malloc函数、realloc函数、free函数就是动态内存管理函数，我们堆串就需要用到这些函数，首先，我们既然要动态分配内存空间，那么我们就需要一个字符指针，用于指向动态分配内存的首地址，然后，我们需要记录元素长度，整型表示，在这里我们的长度一般等于分配的内存空间长度，因为我们每次分配都会根据需要分配正好的内存空间，不会多也不会少，由上面我们得到堆串结构体，如下：

结构体

成员包含一个字符指针，一个整型变量，很简洁。

下面一个函数我们直接给串赋初值，如下：

串赋值函数

首先初始长度设为0，然后判断hs成员指针变量是否已经被分配内存空间，如果已分配，那么我们需要释放掉这片内存空间，然后在根据需要赋值字符串（ch）的长度，在分配相应的内存空间，while循环来得到需要赋值字符串的长度，然后判断得到的长度是否为0，如果不为0，那么我们就分配length长度的内存空间，然后通过for循环我们为串赋值，注意的是到最后我们需要手动添加空字符，如果为0，我们把串内成员指针初始化NULL。

1、串插入函数：

串插入函数顾名思义，就是将一个串插入另一个串中，因为是动态分配相应的内存空间，所以不需要考虑定长顺序串是否超出初始分配的最大长度的问题，我们先直接看下有关函数：

串插入函数

在函数中我们首先判断插入位置pos合法与否，判断被插入的串hs是否为空，空那就返回1，然后根据realloc重新分配两个串长度之和的内存空间，在这里我不建议使用realloc函数，因为上面的程序一旦分配失败，那么将会丢失掉原来的数据，因此我们可以使用局部字符指针变量，但是在这里为了方便，但是基本思路都是一样的，如果分配成功那么我们就可以使用循环来插入数据，首先我们通过第一个循环让插入位置pos后面的字符向后移动T->length的长度，然后在插入T串的数据，最后我们改变hs->length的数值，在末尾手动添加空字符。

2、删除指定位置的子串：

先看一下有关函数：

删除子串函数

在上面函数中，我们首先声明一个局部字符指针，用以指向后面分配内存的首地址，然后在判断删除的起始位置是否合法，注意pos+len不能大于主串的长度，然后分配删除后内存空间长为主串长-len，在判断是否分配成功，不成功返回1，然后往新的内存空间中赋值，先把pos前的字符赋给mid，然后再把pos+len位置到后面的字符赋给mid，最后我们改变length的值，注意在mid尾部手动添加空字符，然后现将原来的内存空间是否，再把新内存空间赋给hs->base。

3、定位函数：

该函数的作用是判断一个串，是否是主串的子串，如果是那么返回子串在主串中第一次出现的位置，下面我们看一下代码：

定位函数

上面我们首先判断串是否为空、还有pos序号是否正确，pos序号指代在主串位置pos后面查找是否有匹配的子串，后面我们先声明几个局部整型变量，i、j指代主串与子串的索引，count用作计数器，然后通过while判断是否已经到串最后，然后在通过if-else语句判断是否相等，相等各索引加1，如果计数器count=子串长度说明已找到，那么退出循环返回位置，如果不等，那么i继续增加，j、count置0。

上面就是堆串的一些常用基本操作，当然还有求子串函数、串比较函数等一些基本操作，暂时在这里暂不作讨论，因为这些基本操作很简单，因此暂时介绍到这里。

二、字符串处理函数：

1、strdup函数：

该函数的功能是将字符串复制到新建立的内存空间。

其一般形式是：

char *strdup(const char *s)；

参数s是需要复制的字符串。

返回值：返回字符串指针，该指针指向复制后的新字符串地址。

注意：返回的指针指向的新内存地址空间，里面存放的只不过是s的一份拷贝，它们是没有关系的。

范例：

范例

2、strchr函数：

其一般形式为：

char *strchr(const char *s,char ch)；

参数：s为要查找的目标字符串，

ch为要查找的字符，当然第二个参数也可以是整型变量。

作用：查找字符ch第一次在字符串s出现的指定位置。

返回值：如果找到则返回指向字符串s中第一次出现指定字符位置的指针。否则返回NULL。

范例：

范例

运行结果：

结果

好了，今天暂时只介绍到这里，下次继续介绍。