掌握标准库strings.h ，高效处理嵌入式内存操作和字符串处理全解析

功能：在内存块 s 的前 n 个字节中，查找第一个值为 c（取低 8 位，即 c & 0xFF）的字节。
参数：
- s：待查找的内存块起始地址（const 表示不修改原内存）。
- c：要查找的字符（以 int 传入，实际用低 8 位）。
- n：最大查找字节数。
返回值：找到时返回该字节的地址；未找到或 n=0 时返回 NULL。

示例：

char buf[] = "abc123";
char *p = memchr(buf, '1', 6); // p 指向 buf[3]（'1' 的位置）

2. `int memcmp(const void s1, const void s2, size_t n)`

功能：比较内存块 s1 和 s2 的前 n 个字节（按字节的 ASCII 码值比较）。
参数：
- s1、s2：两个待比较的内存块。
- n：比较的字节数。
返回值：
- 0：前 n 字节完全相同；
- 正数：s1 中第一个不同字节 > s2 中对应字节；
- 负数：s1 中第一个不同字节 < s2 中对应字节。
注意：与 strcmp 不同，memcmp 不关心 '\0'，严格比较 n 字节（即使包含 '\0'）。

示例：

char a[] = "abc", b[] = "abd";
memcmp(a, b, 3); // 返回 -1（'c' < 'd'）

3. `void memcpy(void restrict dest, const void *restrict src, size_t n)`

功能：从源内存块 src 复制 n 字节到目标内存块 dest。
参数：
- dest：目标内存块（需有足够空间）。
- src：源内存块（const 表示不修改）。
- n：复制的字节数。
- __restrict：C99 关键字，表明 dest 和 src 无内存重叠（编译器可优化）。
返回值：目标内存块 dest 的起始地址。
风险：若 dest 和 src 内存重叠（如同一数组内复制），可能导致数据覆盖错误（需用 memmove 替代）。

示例：

int src[3] = {1,2,3}, dest[3];
memcpy(dest, src, 3*sizeof(int)); // dest 被复制为 {1,2,3}

4. `void memmove(void dest, const void *src, size_t n)`

功能：与 memcpy 相同（复制 n 字节），但支持 dest 和 src 内存重叠。
实现逻辑：若内存重叠，会先将 src 数据临时缓存（或从尾部向头部复制），避免覆盖，因此更安全，但效率略低于 memcpy。
使用场景：当不确定 dest 和 src 是否重叠时（如同一数组内移动数据），优先用 memmove。

示例：

char buf[] = "abcdef";
memmove(buf+2, buf, 4); // 从 buf[0] 复制 4 字节到 buf[2]，结果为 "ababcf"（安全）

5. `void memset(void s, int c, size_t n)`

功能：将内存块 s 的前 n 字节全部设置为 c（取低 8 位）。
参数：
- s：目标内存块。
- c：要设置的字符（如 0 表示清零）。
- n：设置的字节数。
返回值：内存块 s 的起始地址。
常见用途：初始化内存（如数组清零、缓冲区填充）。
注意：不能直接用于初始化非字符类型（如 float、int），因为按字节设置（如 memset(arr, 1, 4) 对 int 来说是 0x01010101，而非 1）。

示例：

char buf[10];
memset(buf, 0, 10); // 数组全部清零

二、字符串操作函数（`str` 系列）

字符串操作函数仅处理以 '\0' 结尾的字符串（遇到 '\0' 自动停止），无需显式指定长度，但需确保字符串正确终止（否则可能越界）。

1. `char strcat(char restrict dest, const char *restrict src)`

功能：将源字符串 src 追加到目标字符串 dest 的末尾（覆盖 dest 原有的 '\0'，并在最后添加新 '\0'）。
参数：
- dest：目标字符串（需有足够空间容纳 src，且 dest 和 src 无重叠）。
- src：源字符串（const 表示不修改）。
返回值：目标字符串 dest 的起始地址。
风险：若 dest 空间不足，会导致缓冲区溢出（推荐用 strncat 替代）。

示例：

char dest[20] = "Hello, ";
strcat(dest, "World!"); // dest 变为 "Hello, World!"

2. `char strchr(const char s, int c)`

功能：在字符串 s 中查找字符 c（取低 8 位）第一次出现的位置。
参数：
- s：待查找的字符串。
- c：要查找的字符（'\0' 也会被查找）。
返回值：找到时返回该字符的地址；未找到返回 NULL。
与 memchr 区别：strchr 遇到 '\0' 停止，memchr 按指定长度查找。

示例：

char *p = strchr("abcabc", 'b'); // p 指向第一个 'b'（索引 1）

3. `int strcmp(const char s1, const char s2)`

功能：比较两个字符串（逐个字符比较 ASCII 码，直到遇到 '\0' 或不同字符）。
返回值：
- 0：两字符串完全相同；
- 正数：s1 中第一个不同字符 > s2 中对应字符；
- 负数：s1 中第一个不同字符 < s2 中对应字符。
与 memcmp 区别：strcmp 依赖 '\0' 终止，memcmp 需指定长度。

示例：

strcmp("apple", "app"); // 返回正数（"apple" 更长，且前 3 字符相同）

4. `int strcoll(const char s1, const char s2)`

功能：类似 strcmp，但比较规则依赖当前语言环境（locale）（如多语言排序）。
场景：需要按本地化规则比较字符串时使用（如德语、法语的特殊字符排序），默认 locale 下与 strcmp 效果一致。

5. `char strcpy(char restrict dest, const char *restrict src)`

功能：将源字符串 src 复制到目标 dest（包括 '\0'）。
风险：若 dest 空间不足（无法容纳 src 及 '\0'），会导致缓冲区溢出（推荐用 strncpy 替代）。

示例：

char dest[10];
strcpy(dest, "test"); // dest 为 "test\0..."（剩余字节未初始化）

6. `size_t strcspn(const char s, const char reject)`

功能：计算字符串 s 中连续不包含 reject 中任何字符的最大长度（从开头算起）。
返回值：满足条件的长度（若 s 开头就有 reject 中的字符，返回 0）。

示例：

strcspn("abc123", "123"); // 返回 3（前 3 个字符 'a','b','c' 不在 reject 中）

7. `char *strerror(int errnum)`

功能：根据错误码 errnum（如 errno）返回对应的错误信息字符串（如 "Permission denied"）。
注意：返回的字符串可能是静态缓冲区，线程不安全（线程安全版本为 strerror_r）。

示例：

#include <errno.h>
printf("%s\n", strerror(ENOENT)); // 输出 "No such file or directory"

8. `size_t strlen(const char *s)`

功能：计算字符串 s 的长度（不包含终止符 '\0'）。
返回值：字符个数（遇到 '\0' 停止，若字符串无 '\0'，会越界访问）。

示例：

strlen("hello"); // 返回 5（'h','e','l','l','o'）

9. `char strncat(char restrict dest, const char *restrict src, size_t n)`

功能：与 strcat 类似，但最多追加 n 个字符（从 src 取前 n 个，或到 src 的 '\0' 为止），最后自动添加 '\0'。
安全点：限制追加长度，避免溢出（dest 需至少 strlen(dest) + n + 1 字节）。

示例：

char dest[20] = "Hello, ";
strncat(dest, "World!!!", 5); // 追加前 5 字符 "World"，dest 为 "Hello, World\0"

10. `int strncmp(const char s1, const char s2, size_t n)`

功能：类似 strcmp，但最多比较前 n 个字符（或遇到 '\0' 停止）。
安全点：避免长字符串比较的性能问题或越界风险。

示例：

strncmp("apple", "apples", 5); // 返回 0（前 5 字符相同）

11. `char strncpy(char restrict dest, const char *restrict src, size_t n)`

功能：复制 src 的前 n 个字符到 dest（若 src 长度 < n，剩余部分用 '\0' 填充；若 src 长度 ≥ n，不自动添加 '\0'）。
注意：
- 若 src 长度 ≥ n，dest 可能没有 '\0'，需手动添加（否则不是有效字符串）。
- 比 strcpy 安全，但仍需确保 dest 长度 ≥ n。

示例：

char dest[10];
strncpy(dest, "test", 10); // dest 为 "test\0\0\0\0\0\0"（剩余 6 字节补 '\0'）

12. `char strpbrk(const char s, const char *accept)`

功能：在 s 中查找第一个属于 accept 中任意字符的位置。
返回值：找到的字符地址；未找到返回 NULL。

示例：

strpbrk("abc123", "xyz1"); // 返回指向 '1' 的指针（'1' 在 accept 中）

13. `char strrchr(const char s, int c)`

功能：与 strchr 类似，但查找字符 c 在 s 中最后一次出现的位置。

示例：

strrchr("abcabc", 'b'); // 返回指向最后一个 'b'（索引 4）的指针

14. `size_t strspn(const char s, const char accept)`

功能：与 strcspn 相反，计算 s 中连续包含 accept 中字符的最大长度（从开头算起）。

示例：

strspn("aabbcc", "abc"); // 返回 6（所有字符都在 accept 中）

15. `char strstr(const char haystack, const char *needle)`

功能：在字符串 haystack 中查找子串 needle 第一次出现的位置（needle 为空串时返回 haystack）。
返回值：子串起始地址；未找到返回 NULL。

示例：

strstr("hello world", "lo"); // 返回指向 "lo world" 中 'l' 的指针

16. `char strtok(char restrict str, const char *restrict delim)`

功能：分割字符串 str 为多个子串，分隔符为 delim 中的任意字符。
使用规则：
- 第一次调用：str 传入待分割字符串（会被修改，用 '\0' 替换分隔符）。
- 后续调用：str 传 NULL，继续分割上一次的字符串。
- 内部使用静态变量记录分割位置，线程不安全（线程安全版本为 strtok_r）。
返回值：当前分割到的子串地址；无更多子串返回 NULL。

示例：

char str[] = "a,b,c";
char *p = strtok(str, ","); // p = "a"
p = strtok(NULL, ",");      // p = "b"
p = strtok(NULL, ",");      // p = "c"

三、关键区别与使用建议

内存函数 vs 字符串函数：
- 内存函数（mem*）：处理任意内存块，需指定长度，不依赖 '\0'。
- 字符串函数（str*）：仅处理 '\0' 结尾的字符串，自动停止，无需指定长度。
安全问题：
- 避免使用 strcpy、strcat（无长度限制，易溢出），改用 strncpy、strncat（需手动处理 '\0'）。
- 内存重叠时用 memmove 而非 memcpy。
线程安全：
- strtok 线程不安全，多线程环境用 strtok_r（POSIX 标准）。