如何写一个漂亮的strcpy函数

本文探讨了如何编写一个健壮且高效的strcpy函数。通过分析《程序员面试宝典》中的示例代码,强调了指针有效性检查的重要性,并解释了为何需要返回值以支持链式表达式。
                   
    最近,一边忙着找实习和工作,一边慢慢地补充自己欠缺的专业知识,日子过得不算好也不算坏,只是有点心神不灵的感觉。昨天看了本叫做《程序员面试宝典》,是之前从旧书摊上淘来的,这一看发现了个有意思的东西:如何去写一个漂亮的strcpy函数?
    先man一下这个函数的原型(from Linux Programmer‘s Manual):
    SYNOPSIS:
    #include <string.h>
    char *strcpy(char *dest,const char *src);
    从这个函数原型就可以看到一个需要注意的地方:源字符串不能被修改,所以加上了const修饰符。
    接着便要想,如何实现将字符串从src复制到dest呢?
    以下是书上的代码:
1    char *strcpy(char *dest,const char *src)
2    {
3        char *dest_addr;
4        if( dest==NULL || src==NULL )
5        {
6            return NULL;
7        }
8        dest_addr=dest;
9        while( (*dest++=*src++)!='\0' );
10        return dest_addr;
11    }    
    可能很多写的话只会写第9句也就了事,我第一次写也只是写了第9句,不过没那么简洁。但是根据书上所说的,我们必须先检查指针的有效性。我们传给函数的指针很可能是无效的指针,如果不检查,很有可能导致程序的崩溃。在此处便可以看出一个程序员写的程序是否健壮。还有一点,为什么需要返回值呢?答曰:为了实现链式表达式。神马是链式表达式呢?假如,你想将已经得到src内容的dest的长度传给某一个变量,如果strcpy没有dest首地的返回值,程序必须这样写:
    int length;
    strcpy(dest,src);
    length=strlen(dest);
如果有利用返回值,程序就只需要一句话:int length=strlen(strcpy(dest,src));
这样的程序难道不是更简洁吗?

    其实,strcpy的实现函数有不同的写法,但是如何写好这么一个基本的字符串函数却不是一件简单的事情。你可能单单就区考虑功能性而去忽略健壮性,或者在函数原型上没有整体上的考虑(例如如何方便后来者调用等)。从这个函数上,我再次明白一句话:所思即所为。你大脑中如何去考虑一件事情,你写出来的程序也会是什么样。
<think> 我们正在手动实现strcpy函数。根据引用[2][4][5]提供的示例,我们可以总结出实现strcpy函数的关键点: 1. 函数原型:char *strcpy(char *dest, const char *src); 2. 功能:将src指向的字符串(包括结尾的'\0')复制到dest指向的字符数组中。 3. 注意点: - 需要检查dest和src是否为NULL(使用断言assert)。 - 通常返回目标字符串的起始地址(以实现链式表达式)。 - 复制过程包括复制'\0'。 我们可以参考引用[4]和引用[5]的实现方式。引用[4]的实现较为简洁,使用了一个while循环完成复制,引用[5]则详细展开了循环步骤。 下面我们手动实现一个strcpy函数,并添加必要的注释。 注意:在实现中,我们使用assert进行参数检查,并返回目标字符串的起始指针。 </think> ### 手动实现 strcpy 函数 `strcpy` 是 C 语言标准库中的字符串复制函数,其功能是将源字符串(包括终止符 `\0`)复制到目标内存空间。以下是完整的手动实现代码及详细解释: ```c #include <stdio.h> #include <assert.h> // 手动实现 strcpy 函数 char* my_strcpy(char* dest, const char* src) { // 1. 安全检查:确保指针非空 assert(dest != NULL && src != NULL); char* dest_ptr = dest; // 保存目标起始地址用于返回 // 2. 核心复制逻辑(逐字符复制直到遇到 '\0') while ((*dest++ = *src++) != '\0') { // 空循环体,所有操作已在条件中完成 } return dest_ptr; // 3. 返回目标字符串起始地址 } int main() { char src[] = "Hello, World!"; char dest[20]; // 使用自定义函数复制字符串 my_strcpy(dest, src); printf("源字符串: %s\n", src); printf("目标字符串: %s\n", dest); return 0; } ``` #### 核心实现解析 1. **参数设计** - `dest`:目标字符数组(需确保足够空间) - `const char* src`:源字符串(`const` 防止意外修改) 2. **安全机制** ```c assert(dest != NULL && src != NULL); // 防止空指针操作 ``` 3. **复制逻辑** ```c while ((*dest++ = *src++) != '\0'); ``` - 执行顺序: a. 将 `*src` 赋值给 `*dest`(复制字符) b. 判断赋值结果是否为 `\0` c. 指针自增(`dest++`, `src++`) - 当复制到 `'\0'` 时循环终止 4. **返回值** 返回目标字符串起始地址,支持链式表达式(如 `strlen(my_strcpy(dest, src))`) #### 关键注意事项 1. **缓冲区溢出风险** - 需确保 `dest` 分配的空间 ≥ `strlen(src) + 1` - 安全替代方案:使用 `strncpy` 指定最大复制长度[^3] 2. **内存重叠问题** - 标准 `strcpy` 不支持 `src` 和 `dest` 内存重叠(如 `my_strcpy(str, str+1)` ) - 需处理重叠时应使用 `memmove`[^2] 3. **性能优化** - 现代编译器通常对这类简单循环有高效优化 - 嵌入式系统中可考虑用指针算术替代后缀自增[^5]: ```c while (1) { *dest = *src; if (*src == '\0') break; dest++; src++; } ```
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