C 字符串函数

更新时间：2026-08-26。本文是 languages/c/ 主题入门层第 29 篇。字符串的增删查改，标准库都备好了函数（<string.h>）。这一篇把它们分组讲清：哪组做什么、返回值代表什么、以及为什么"安全变体"几乎总是更好的选择。

本文要回答的问题

• strcpy 和 strncpy 差在哪？什么时候用哪个？
• strcmp 的返回值是什么语义？能当布尔用吗？
• 怎么在字符串里找字符/子串？

一、复制：strcpy 与 strncpy

char dst[16];
strcpy(dst, "hello");          // 复制，目标必须够大！
strncpy(dst, "hello", sizeof(dst) - 1);   // 最多写 15 字节，留 \0
dst[15] = '\0';                // strncpy 不保证结尾 \0，自己补

函数	行为	风险
strcpy(dst, src)	无条件复制到 \0	目标小就溢出
strncpy(dst, src, n)	最多写 n 字节	n 用完不补 \0（巨坑）
snprintf(dst, n, "%s", src)	最多 n-1 字节 + \0	推荐：最稳

结论：strncpy 并非"安全版"——它会在源字符串太长时丢 \0，产生一个"没有终点"的字符串。工程上很多人直接用 snprintf 或手写循环。至少记住：用 strncpy 必须手动保证结尾。

二、拼接：strcat 与 strncat

char buf[32] = "Hello, ";
strcat(buf, "world");              // buf 变 "Hello, world"（目标要够大）
strncat(buf, "!!!", sizeof(buf) - strlen(buf) - 1);  // 限长拼接

strcat 从目标串的 \0 开始追加，目标必须留有足够剩余空间——strlen(buf) + strlen(src) + 1 ≤ 容量。strncat 的 n 是"最多追加几个字符"，注意它会补 \0（和 strncpy 不同）。

三、比较：strcmp 与 strncmp

if (strcmp(a, b) == 0) {          // 相等判断
    printf("相同\n");
}
if (strcmp(a, b) < 0) {           // 按字典序，a 在 b 前
    printf("a 小\n");
}

strcmp 返回的是"差值符号"，不是布尔：

返回值	含义
== 0	相等
< 0	a 字典序小于 b
> 0	a 大于 b

所以 strcmp(a, b) 本身不能当"是否相等"用（非 0 可能是"a 大于 b"）——必须显式比较 == 0。这是新手常错的一行。

四、查找：strchr 与 strstr

char *p = strchr("hello world", 'o');     // 找字符，返回指向它的指针
if (p != NULL) {
    printf("%ld\n", p - "hello world");   // 4：位置（指针减法）
}

char *q = strstr("hello world", "world"); // 找子串
if (q != NULL) {
    printf("找到：%s\n", q);              // "world"：从找到处到结尾
}

函数	功能	找不到时返回
strchr(s, c)	找字符	NULL
strrchr(s, c)	从右找字符	NULL
strstr(s, sub)	找子串	NULL
strspn/strcspn	扫描字符集合	见高手层

找到后拿位置：指针相减 p - s 得到下标（同数组内的指针才合法）。

五、安全变体怎么选（决策表）

需求	推荐	理由
复制到缓冲区	snprintf(dst, sizeof(dst), "%s", src)	自动截断 + 补 \0
限长拼接	strncat	会补 \0
比较	strcmp/strncmp	无安全问题
找字符/子串	strchr/strstr	无安全问题
复制（且能保证长度）	strcpy	明确够大时更快

总原则：凡是"往缓冲区写"，优先带长度限制的版本，宁可截断不可溢出。

六、常见坑对照

坑	现象	对策
strcpy 目标太小	缓冲区溢出	用 snprintf
strncpy 后没补 \0	字符串没终点	手动 dst[n-1] = '\0'
strcmp 结果当布尔	判断反了	== 0 判断相等
strcat 剩余空间不够	溢出	先算剩余容量
字符串太长被截断	数据丢失（但安全）	检查返回值/剩余

七、与本站主线衔接

• glibc 字符串函数的实现（SIMD 优化 strlen/strcmp），见高手层字符串函数实现与性能；
• 缓冲区溢出的完整攻防，见缓冲区溢出与安全；
• 自己实现字符串函数（练习），见文本文件统计工具。

一句话总结

strcpy/strcat 不安全（目标够大才用）、strncpy 会丢 \0（要手动补）、snprintf 最稳；strcmp 返回差值符号要 == 0 判相等、strchr/strstr 找不到返回 NULL——六函数三组记忆，字符串增删查改全覆盖。