模拟实现strcpy函数功能(优化改进)

本文探讨了标准C库中的strcpy函数,并展示了如何通过优化代码来改进其功能。首先,给出了基本的strcpy函数实现,然后逐步进行优化:将判断和拷贝操作合并,加入assert断言以检查输入参数的有效性,使用const关键字防止意外修改,最后通过返回值支持链式调用。这些优化旨在提高代码的效率和安全性。

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strcpy函数,字符串拷贝函数,传入两个参数,将第二个参数的值拷贝到第一个中去。

首先,给出一个普通的代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>


void my_strcpy(char *str1, char *str2)
{
	while (*str2)
	{
		*str1 = *str2;
		str1++;
		str2++;
	}
	*str1 = *str2;
}

int main()
{
	char *p = "hello world!";
	char arr[20] = { 0 };
	my_strcpy(arr, p);
	printf("%s\n", arr);
	system("pause");
	return 0;
}

        这个代码通过判断*str2是否为'\0',进行循环,当没遇到'\0'时,将*str2一直拷贝到*str1,遇到'\0'时,跳出循环,但是还未将'\0'拷贝过去,所以循环外又加了一句将'\0'拷贝过去。

       这个代码很容易理解,但是却不够完美,那么再对这个函数进行优化改进,如下代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

char* my_strcpy(char *str1,const char *str2)
{
	char *ret = str1;
	assert(str1 != NULL);//断言
	assert(str2 != NULL);

	while (*str1++ = *str2++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	char *p = "hello world!";
### C语言常见库函数模拟实现 以下是几个常见的C语言库函数及其模拟实现的方法和解析: #### 1. `strstr` 函数模拟实现 `strstr` 是一个用于查找子串位置的标准库函数。其功能是在目标字符串中寻找指定的子串,并返回指向第一次匹配处的指针。 ```c #include <stdio.h> #include <string.h> char* my_strstr(const char* haystack, const char* needle) { if (needle[0] == '\0') return (char*)haystack; while (*haystack != '\0') { const char *h = haystack, *n = needle; while (*h == *n && *n != '\0') { h++; n++; } if (*n == '\0') return (char*)haystack; haystack++; } return NULL; } ``` 上述代码实现了 `strstr` 的核心逻辑,逐字符对比两个字符串并判断是否存在完全匹配的情况[^2]。 --- #### 2. `strlen` 函数模拟实现 `strlen` 是用来计算字符串长度的一个常用库函数。其实现可以通过遍历字符串直到遇到 `\0` 来完成计数操作。 ```c #include <assert.h> size_t my_strlen(const char* str) { assert(str != NULL); size_t count = 0; while (*str++ != '\0') { count++; } return count; } ``` 此版本基于循环逐一读取字符的方式统计字符串长度[^3]。 --- #### 3. `strcpy` 函数模拟实现 `strcpy` 将源字符串复制到目标缓冲区中。需要注意的是,在实际应用时要确保目标缓冲区有足够的空间来存储完整的字符串副本。 ```c #include <stdlib.h> char* my_strcpy(char* dest, const char* src) { char* ret = dest; while ((*dest++ = *src++) != '\0'); return ret; } ``` 该实现在每次迭代过程中将单个字符从源地址拷贝至目的地址直至结束符为止[^1]。 --- #### 4. `strcmp` 函数模拟实现 `strcmp` 对比两字符串的内容差异,如果相等则返回值为零;否则依据字典序给出正负数值表示前者大于后者还是小于后者的关系。 ```c int my_strcmp(const char* s1, const char* s2){ while(*s1 && (*s1==*s2)){ ++s1; ++s2; } return *(unsigned char *)s1 - *(unsigned char *)s2 ; } ``` 这段代码展示了如何利用简单的条件语句配合递增运算符达成预期效果。 --- #### 5. `qsort` 排序算法自定义比较器 虽然严格意义上讲这不是单一某个特定“库函数”的重写形式,但是提供定制化行为的能力对于学习理解底层机制非常重要。下面是一个整型数组升序排列的例子: ```c void qsort_example() { int array[] = {78, 90, 67, 89}; int length = sizeof(array)/sizeof(int); qsort(array, length, sizeof(int), cmp_int); for(int i=0;i<length;i++) printf("%d ",array[i]); } // 定义比较函数 int cmp_int(const void* a, const void* b){ return (*(int*)a - *(int*)b); } ``` 这里展示了一个典型的调用场景以及相应的辅助工具——即所谓的回调接口设计模式[^4]。 --- ### 总结 以上列举了几种典型情况下针对不同需求所采取的不同策略和技术手段来进行相应标准库组件的手动构建过程。每一种都有各自的特点与适用范围,请根据具体项目背景灵活选用最合适的方案加以实践验证优化改进
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