字符和字符串库

C 标准把“字符分类与大小写转换”和“字节序列处理”拆分在 <ctype.h> 与 <string.h>。前者回答“这个字符属于哪一类”，后者回答“这段内存或字符串如何复制、比较、查找、拼接”。

1. 这一章真正要掌握的内容

这一章的难点不在函数数量，而在边界模型：<ctype.h> 的输入约束、空终止字符串的结束条件、目标缓冲区容量与复制长度的匹配关系。只要边界模型清楚，字符串相关缺陷会明显减少。

2. 两个子章节

字符分类和大小写转换见 16.1 <ctype.h>，字符串与内存操作见 16.2 <string.h>。建议先读 16.1，再读 16.2，因为很多解析流程会先做字符分类，再进入字符串处理。

3. 一个常见边界细节

调用 isalpha、tolower 一类函数时，实参应是 EOF 或可表示为 unsigned char 的值。直接把可能为负值的 char 传入会有语义风险，稳妥写法是先显式转换。

4. 简短示例

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

int main(void) {
    char s[] = "C23!";
    size_t n = strlen(s);

    for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
        unsigned char ch = (unsigned char)s[i];
        if (isalpha(ch)) {
            s[i] = (char)tolower(ch);
        }
    }

    puts(s);
    return 0;
}

可能的输出（示例）：

bash

<输出与输入或平台相关，请以实际运行为准>

这段代码把字符分类和字符串遍历放在同一流程里，也展示了为何应把 char 转为 unsigned char 后再交给 <ctype.h> 接口。

5. 字符串函数与内存函数的分工

<string.h> 里既有面向空终止字符串的接口（如 strlen、strcpy、strcat），也有面向原始字节序列的接口（如 memcpy、memmove、memcmp）。前者依赖 '\0' 终止约定，后者依赖显式长度参数。两类接口混用时，先明确数据是否保证空终止，再选择函数族。

6. 重叠拷贝边界

当源区域和目标区域可能重叠时，应使用 memmove 而不是 memcpy。前者为重叠场景定义了稳定语义，后者不保证这种情况的结果。