在一个字符串中反转所有字母的大小写（大写变小写，小写变大写）

Question

如何交换/切换字符串中字符的大小写？例如：

$str = "Hello, My Name is Tom";

运行代码后，我得到了以下结果：

$newstr = "hELLO, mY nAME Is tOM";

这真的可能吗？

- tarnfeld

Answer 1

如果你的字符串只包含ASCII字符，你可以使用异或运算：

$str = "Hello, My Name is Tom";

print strtolower($str) ^ strtoupper($str) ^ $str;

输出：

hELLO, mY nAME IS tOM

- Mike

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非常酷。strtolower($str) ^ strtoupper($str) 将返回一个字符串，其中字符为字母的位置为0x20，其他字符为0。然后与原始字符串进行异或运算，使用0x20来翻转大小写，而0字符则保持非字母字符不变。 - xtempore

@Mike 看起来当我使用多字节函数时，这适用于大多数UTF-8字符，你能确认一下吗？ - Dawid Zbiński

Answer 2

好的，我知道你已经得到了一个答案，但是有点模糊的 strtr() 函数非常适合用于这个问题 ;)

$str = "Hello, My Name is Tom";
echo strtr($str, 
           'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz',
           'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ');

- user272563

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如果你想处理多字节的UTF-8字符，你需要使用strtr($str, $substitutions_array)。这实际上是我用来从UTF8字符串中去除重音的方法。 - user272563

这个答案的一个明显优点是它是非正则表达式、非位运算、单函数解决方案。其他技术可能不太适合“开发团队”。 - mickmackusa

Answer 3

和 Mark 的回答在功能上非常相似。

preg_replace_callback(
    '/[a-z]/i',
    function($matches) {
        return $matches[0] ^ ' ';
    },
    $str
)

@xtempore的解释：

'a' ^ ' ' 返回 A。这个操作有效是因为 A 是 0x41，a 是 0x61（其他所有的大写字母也是如此），空格是 0x20。通过异或操作，你可以翻转一个比特位。简单来说，你可以给大写字母加上32使它们变成小写字母，给小写字母减去32使它们变成大写字母。

- Leigh

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这个是怎么工作的？对我来说，'a' ^ ' ' 似乎返回 0。 - Sukima

'a' ^ ' ' 返回 'A'。这是因为 'A' 是 0x41，'a' 是 0x61（所有 A-Z 同理），而 ' ' 是 0x20。通过异或运算，您可以翻转那个位。简单来说，您正在将 32 添加到大写字母，使它们变成小写字母，并从小写字母中减去 32，使它们变成大写字母。 - xtempore

Answer 4

最快的方法是使用位掩码。不需要笨重的字符串函数或正则表达式。PHP是C语言的包装器，因此我们可以很容易地操作位，只要您知道逻辑函数（如OR、NOT、AND、XOR、NAND等）即可：

function swapCase($string) {
    for ($i = 0; $i < strlen($string); $i++) {
        $char = ord($string{$i});
        if (($char > 64 && $char < 91) || ($char > 96 && $char < 123)) {
            $string{$i} = chr($char ^ 32);
        }
    }
    return $string;
}

这是导致变化的原因：

$string{$i} = chr($char ^ 32);

我们从变量 $string 中取出第 N 个字符，并对其执行异或（^）操作，告诉解释器获取整数值 $char 并交换第6位（32）从1到0或0到1的值。

所有 ASCII 字符与其对应字符相差 32（ASCII 是一个巧妙的设计，因为这点很好利用，由于32是2的幂（2^5），所以可以轻松地移位。要获取字母的 ASCII 值，请使用内置的 PHP 函数 ord()：

ord('a') // 65
ord('A') // 97
// 97 - 65 = 32

所以你使用 strlen() 作为 for 循环的中间部分循环遍历字符串，它将正好遍历字符串中字母的数量次数。如果在位置 $i 的字符是一个字母 (a-z (65-90) 或 A-Z (97-122))，它将使用位掩码将该字符交换为其大写或小写形式。

以下是位掩码的工作原理：

0100 0001 // 65 (lowercase a)
0010 0000 // 32 (bitmask of 32)
--------- // XOR means: we put a 1 if the bits are different, a 0 if they are same.
0110 0001 // 97 (uppercase A)

我们可以将它反转：

0110 0001 // 97 (A)
0010 0000 // Bitmask of 32
---------
0100 0001 // 65 (a)

无需使用str_replace或preg_replace，我们只需要交换位来从字符的ASCII值中加上或减去32，并交换大小写。第6位（从右边数）确定字符是大写还是小写。如果它是0，则为小写，如果是1则为大写。将位从0更改为1添加32，获取大写的chr()值，将1更改为0则减去32，将大写字母变成小写。

swapCase('userId'); // USERiD
swapCase('USERiD'); // userId
swapCase('rot13'); // ROT13

我们还可以编写一个函数来交换特定字符的大小写：

我们可以编写一个函数来交换特定字符的大小写：

// $i = position in string
function swapCaseAtChar($string, $i) {
    $char = ord($string{$i});
    if (($char > 64 && $char < 91) || ($char > 96 && $char < 123)) {
        $string{$i} = chr($char ^ 32);
        return $string;
    } else {
        return $string;
    }
}

echo swapCaseAtChar('iiiiiiii', 0); // Iiiiiiii
echo swapCaseAtChar('userid', 4); // userId

// Numbers are no issue
echo swapCaseAtChar('12345qqq', 7); // 12345qqQ

- mwieczorek

Answer 5

您需要遍历字符串并测试每个字符的大小写，根据需要调用strtolower()或strtoupper()，将修改后的字符添加到新字符串中。

- Ignacio Vazquez-Abrams

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有没有想法如何检查字符串的大小写？ - tarnfeld

这可能仅适用于ASCII字符。strtolower()的替代方法可能是mb_strtolower()。 - Messa

Answer 6

以下脚本支持像"ą"这样的UTF-8字符。

• PHP 7.1+

  $before = 'aaAAąAŚĆżź';
  $after = preg_replace_callback('/./u', function (array $char) {
      [$char] = $char;
  
      return $char === ($charLower = mb_strtolower($char))
      ? mb_strtoupper($char)
      : $charLower;
  }, $before);
  

• PHP 7.4+

  $before = 'aaAAąAŚĆżź';
  $after = implode(array_map(function (string $char) {
      return $char === ($charLower = mb_strtolower($char))
      ? mb_strtoupper($char)
      : $charLower;
  }, mb_str_split($before)));
  

$before: aaAAąAŚĆżź

$after: AAaaĄaśćŻŹ

- KsaR

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如果正则表达式技术的目的是在字符串上进行基于函数的替换，那么与preg_replace_callback()相比，preg_match_all()就不太合适/直接了。 - mickmackusa

@mickmackusa，没错，已经更正了。谢谢。 - KsaR

Answer 7

我知道这个问题很老了 - 但这是我关于多字节实现的两种方式。

多功能版本： （mb_str_split 函数在这里找到）：

function mb_str_split( $string ) { 
   # Split at all position not after the start: ^ 
   # and not before the end: $ 
   return preg_split('/(?<!^)(?!$)/u', $string ); 
}

function mb_is_upper($char) {
   return mb_strtolower($char, "UTF-8") != $char;
}

function mb_flip_case($string) {
   $characters = mb_str_split($string);
   foreach($characters as $key => $character) {
       if(mb_is_upper($character))
           $character = mb_strtolower($character, 'UTF-8');
       else
           $character = mb_strtoupper($character, 'UTF-8');

       $characters[$key] = $character;
   }
   return implode('',$characters);
}

单一功能版本：

function mb_flip_case($string) {
    $characters = preg_split('/(?<!^)(?!$)/u', $string );
    foreach($characters as $key => $character) {
        if(mb_strtolower($character, "UTF-8") != $character)
            $character = mb_strtolower($character, 'UTF-8');
        else
            $character = mb_strtoupper($character, 'UTF-8');

        $characters[$key] = $character;
    }
    return implode('',$characters);
}

- Larpon

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preg_split()有一个可用的PREG_SPLIT_NO_EMPTY标志。空胶水是implode()的默认值，不需要声明。 - mickmackusa

Answer 8

我想解决方案可能是使用类似这样的东西：

$str = "Hello, My Name is Tom";
$newStr = '';
$length = strlen($str);
for ($i=0 ; $i<$length ; $i++) {
    if ($str[$i] >= 'A' && $str[$i] <= 'Z') {
        $newStr .= strtolower($str[$i]);
    } else if ($str[$i] >= 'a' && $str[$i] <= 'z') {
        $newStr .= strtoupper($str[$i]);
    } else {
        $newStr .= $str[$i];
    }
}
echo $newStr;

这将为您提供：

hELLO, mY nAME IS tOM

即：

• 循环遍历原始字符串中的每个字符
• 如果它在A和Z之间，则将其转换为小写字母
• 如果它在a和z之间，则将其转换为大写字母
• 否则，保留原样

问题在于，这种方法可能无法很好地处理特殊字符，如重音符号 :-(

以下是一个快速提案，对于其他某些字符可能有效（也可能无效）:

$str = "Hello, My Name is Tom";
$newStr = '';
$length = strlen($str);
for ($i=0 ; $i<$length ; $i++) {
    if (strtoupper($str[$i]) == $str[$i]) {
        // Putting to upper case doesn't change the character
        // => it's already in upper case => must be put to lower case
        $newStr .= strtolower($str[$i]);
    } else {
        // Putting to upper changes the character
        // => it's in lower case => must be transformed to upper case
        $newStr .= strtoupper($str[$i]);
    }
}
echo $newStr;

一个想法是使用 mb_strtolower 和 mb_strtoupper：这可能有助于处理特殊字符和多字节编码...

- Pascal MARTIN

Answer 9

对于一个多字节/Unicode安全的解决方案，我可能会建议根据包含字母的捕获组来改变/切换每个字母的大小写。这样，您就不必在使用正则表达式匹配字母后进行多字节基础检查。

代码：(演示)

$string = 'aaAAąAŚĆżź';
echo preg_replace_callback(
         '/(\p{Lu})|(\p{Ll})/u',
         function($m) {
             return $m[1]
                 ? mb_strtolower($m[1])
                 : mb_strtoupper($m[2]);
         },
         $string
     );
// AAaaĄaśćŻŹ

请参考这个答案，了解如何匹配可能是多字节的字母。

- mickmackusa