strcpy,strncpy,memcpy,memset的实现

本文详细介绍了几个常用的字符串操作函数:strcpy、strncpy和memcpy的实现原理及注意事项,并附带总结了memset函数的特点及其常见错误用法。

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面试官很喜欢让求职者写一些常用库函数的实现,有很多是和字符串相关的,有一些是关于内存拷贝的。一般,常会让写的函数有以下几个:

strcpy , strncpy, memcpy。

memset一般不会让去写,但这个函数也很有特点,有很多容易用错的地方。一并总结吧。

1.  strcpy

strcpy函数的原型是:

char * strcpy(char* dest, const char* src)

strcpy的实现经常要注意的细节是:

(1)判断地址是否为空,个人感觉可以使用断言

(2)参数只有两个地址,没有拷贝的长度。拷贝到'\0‘时就会终止,要保证最终dest末尾是'\0'。

(3)要保证目标字串的长度足够,能够容纳原串的长度。

(4)因为拷贝是dest会移动,而最终要返回的是拷贝后字符串的起始地址,因此要先保存dest的地址,便于最终返回。

          在实现这一点时,有两种方法。 char* temp=dest; 拷贝时移动dest返回temp,或者拷贝时移动temp返回dest,不知道哪个是对的。感觉两个都是没有问题的

 其中一种实现方式:

[cpp]  view plain copy
  1. char* mystrcpy(char* dest,const char* src)  
  2. {  
  3.     assert(dest!=NULL && src!=NULL);  
  4.   
  5.     char* temp=dest;  
  6.   
  7.     while((*temp++ = *src++ )!='\0')  
  8.     {}  
  9.   
  10.     return dest;  
  11. }  


2. strncpy

strncpy的功能和strcpy相似,只是它复制时多了一个终止条件。即是未遇到原串的'\0’,如果已经复制了n个字符(n为提供的参数长度),复制同样会终止。

strcpy的实现要注意的细节也基本适用于strncpy的实现。

 

实现方式:

[cpp]  view plain copy
  1. char* mystrncpy(char* dest, const char* src, int len)  
  2. {  
  3.     assert(dest!=NULL && src!=NULL);  
  4.   
  5.     char* temp=dest;  
  6.     int i=0;  
  7.   
  8.     while(i++ < len  && (*temp++ = *src++)!='\0')  
  9.     {}  
  10.   
  11.     if(*(--temp)!='\0')  
  12.         *temp='\0';  
  13.   
  14.     return dest;  
  15. }  
[cpp]  view plain copy
  1. 注意:刚开始我写strncpy的实现时,把while(i++ < len && (*temp++ = *src++)!='\0')写成了while( (*temp++ = *src++)!='\0' && i++ < len); 导致最后多复制了一个字符,明白为什么吧。。  

 

3. memcpy

memcpy和strncpy有些类似,但也有本质的不同。

(1)strncpy只能复制字符串,但memcpy对类型没有要求。

(2)strncpy有两个终止条件,memcpy只有一个终止条件,那就是复制n个字节。(n是memcpy的第三个参数)

(3)要特别注意目的地址和源地址重合的问题,拷贝前要加以判断。

(4)实现这个函数时一般要把原来的指针类型转换成char*,这样每次移动都是一个字节。

 

实现方式:(考虑了两个地址空间是否会有重叠)

[cpp]  view plain copy
  1. void* mymemcpy(void* dest, void* src, int len)  
  2. {  
  3.     int i=0;  
  4.     char* tempdest=(char*)dest;  
  5.     char* tempsrc=(char*)src;  
  6.   
  7.     if(tempdest<tempsrc || tempdest>(tempsrc+len-1))  
  8.     {  
  9.         while(i<len)  
  10.         {  
  11.             *tempdest++ = *tempsrc++;  
  12.             i++;  
  13.         }  
  14.     }  
  15.     else  
  16.     {  
  17.         tempdest+=len;  
  18.         tempsrc+=len;  
  19.         i=len;  
  20.         while(i>0)  
  21.         {  
  22.             *tempdest-- = *tempsrc--;  
  23.             i--;  
  24.         }  
  25.     }  
  26.     return dest;  
  27. }  

注意,memcpy是对内存的拷贝,对其他安全性不做考虑。用户在使用这个函数时要小心,比如用它来拷贝字符串(当然如果是字符串拷贝肯定是用strncpy)就要注意末尾的\0字符之类的。

4. memset

memset函数的原型是:

void *memset(void *s, int ch, size_t n)

作用是把s所指向的地址开始的n个字节的内容全部置位ch所指定的ASCII值。

一般经常用memset对某段内存空间置零。

 

经常会出现的一个问题:在C++中,为什么不提倡在构造函数中使用:memset(this,0,sizeof(*this))

原因: 在C++中,如果类中都是基本类型的数据成员并且没有虚函数和虚继承的话,使用memset这样用到没有太多影响。

如果有虚函数,memset会把虚表指针等全部置零,对类会产生破坏。

### C语言中字符串处理函数的操作数据类型及区别 #### 数据类型概述 这些函数主要操作的是指针类型的参数,具体来说是指向`void`、指向特定基本数据类型(如`char`)、以及整数计数值。对于`memcpy`、`memmove`和`memset`而言,其工作对象是内存中的字节序列;而对于`memcmp`则是用于比较两个指定长度的内存区域的内容;至于`strcpy`与`strncpy`则专门针对以null终止符结尾的字符串进行复制。 #### memcpy 和 memmove 的功能对比 - `memcpy`负责将源地址所指向的一块连续存储区内容复制到目标位置处[^1]。 - 当涉及到有重叠部分的记忆体区间转移时,则应该采用`memmove`来代替前者,因为后者能够正确处理这种情况下的数据迁移问题[^2]。 ```c // 示例:使用memcpy可能导致未定义行为的情况 #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 这里如果arr+1和arr之间存在重叠可能会出现问题 memcpy(arr, arr + 1, sizeof(int) * 4); for (size_t i = 0; i < 5; ++i){ printf("%d ", arr[i]); } } ``` #### memset 的应用范围 此函数用来填充一块已分配好的内存量至给定值,通常应用于初始化数组或结构体成员变量为某个固定不变的状态,比如全部置零或者设置成其他特殊标记位[^3]。 ```c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <stdio.h> #include< string .h> int main(){ char str[ ]="hello world"; // 将前六个字符替换为'x' memset(str,'x',6*sizeof(char)); puts(str); } ``` #### memcmp 的作用机制 通过逐个比较两段相同大小的缓冲区内每一个对应的字节差异情况返回一个相对应的结果码(-1/0/+1),可用于判断两者是否相等或是哪一方更大一些。 #### strcpystrncpy 特征分析 这两个都是为了完成字符串之间的赋值而设计出来的标准库接口之一,不同之处在于后者允许设定最大拷贝数量从而防止溢出风险的发生,并且会在必要时候自动补充结束标志'\0'[ ^4]. ```c #include<stdio.h> #include<string.h> int main(){ char sourceStr[]= "example text."; char targetStr[20]; // 安全地复制不超过9个字符(含\0) strncpy(targetStr,sourceStr ,9); // 显示最终结果 printf("Copied String is %s\n",targetStr ); } ```
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