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第一性问题：什么是“大小写”？

逐步构造代码：全部转为大写 

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我们现在用 第一性原理 的方式，从字符串与字符的本质出发，一步步推导出如何在 C 语言中将字符串中的字母变成全部大写或全部小写。

第一性问题：什么是“大小写”？

我们必须问清楚：

 “A”和“a”之间的差异在计算机里是什么？

答案：ASCII码！

字符	ASCII值
'A'	65
'a'	97
'B'	66
'b'	98
…	…
'Z'	90
'z'	122

观察：

每个小写字母与对应的大写字母的 ASCII 差值是：32

字母对	差值
'a' - 'A'	97 - 65 = 32
'z' - 'Z'	122 - 90 = 32

推导公式：

• 把小写转大写：ch - 32

• 把大写转小写：ch + 32

但前提是：你必须先判断这个字符是字母！

 明确目标（功能定义）

1. 输入一个以 \0 结尾的字符串
2. 将里面所有英文字母统一转为大写 或 统一转为小写
3. 非字母字符保持不变

如何判断字符是不是字母？

我们继续从 ASCII 的第一性原理推导：

范围	条件	ASCII
大写字母	'A' <= ch <= 'Z'	65~90
小写字母	'a' <= ch <= 'z'	97~122

逐步构造代码：全部转为大写 

Step 1: 定义字符串

char str[] = "Hello World! 123";

Step 2: 遍历字符数组，直到遇 \0

for (int i = 0; str[i] != '\0'; ++i) {// 每个字符处理
}

Step 3: 判断小写字母并转换为大写

if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') {str[i] = str[i] - ('a' - 'A');  // 或者 -32
}

完整函数

void to_uppercase(char* str) {for (int i = 0; str[i] != '\0'; ++i) {if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') {str[i] = str[i] - ('a' - 'A');}}
}

转为小写（相同逻辑，反方向）

void to_lowercase(char* str) {for (int i = 0; str[i] != '\0'; ++i) {if (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z') {str[i] = str[i] + ('a' - 'A');}}
}

完整程序

#include <stdio.h>void to_uppercase(char* str) {for (int i = 0; str[i] != '\0'; ++i) {if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') {str[i] -= 32;}}
}void to_lowercase(char* str) {for (int i = 0; str[i] != '\0'; ++i) {if (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z') {str[i] += 32;}}
}int main() {char str1[] = "Hello World!";char str2[] = "Hello World!";to_uppercase(str1);to_lowercase(str2);printf("Uppercase: %s\n", str1);  // 输出：HELLO WORLD!printf("Lowercase: %s\n", str2);  // 输出：hello world!return 0;
}

总结逻辑链

步骤	原理
为什么能判断大小写	ASCII 编码连续且规范
为什么能转换	字母大小写之间固定差值 32
为什么能存空格/符号	只要不是 \0，都可以是字符串一部分
为什么能逐个访问字符	字符串本质是字符数组
为什么知道终止	全靠 '\0' 终结符