C语言中常见库函数编写(占坑)

本文详细解析了strcpy函数的不同实现方式,并通过逐步改进的方式展示了如何从一个简单的字符串复制函数开始,最终达到一个完整且安全的实现。从基本的字符复制到加入安全性检查及支持链式操作,每个步骤都对应了一个具体的评分标准。
strcpy函数:

如果编写一个标准strcpy函数的总分值为10,下面给出几个不同得分的答案:
2分

void strcpy( char *strDest, char *strSrc )
{
  while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

4分

void strcpy( char *strDest, const char *strSrc ) 
//将源字符串加const,表明其为输入参数,加2分
{
  while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

7分

void strcpy(char *strDest, const char *strSrc) 
{
 //对源地址和目的地址加非0断言,加3分
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

10分

//为了实现链式操作,将目的地址返回,加3分! 
char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc ) 
{
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 char *address = strDest; 
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ ); 
 return address;
}
### C语言标准库函数概述 C语言的标准库函数并非C语言本身的一部分,而是由开发者根据需求编写并供用户使用的工具集合[^1]。ANSI C标准推荐了一组常用的标准库函数,这些函数被大多数C编译器支持。然而,不同编译系统的具体实现可能会有所差异。 以下是按照功能分类的C语言标准库函数及其基本功能介绍: --- #### 一. 数学运算 (<math.h>) 该头文件提供了用于数学计算的各种函数,适用于科学计算和其他数值处理场景。 - `double sin(double x)`:返回弧度值`x`的正弦值[^3]。 - `double cos(double x)`:返回弧度值`x`的余弦值[^3]。 - `double sqrt(double x)`:返回非负数`x`的平方根[^3]。 - `double pow(double base, double exp)`:返回`base`的`exp`次幂。 --- #### 二. 字符串处理 (<string.h>) 此头文件主要用于字符串的操作和管理。 - `size_t strlen(const char *s)`:返回字符串`s`的长度(不包括终止符`\0`)。 - `char *strcpy(char *dest, const char *src)`:将字符串`src`复制到`dest`中[^3]。 - `int strcmp(const char *str1, const char *str2)`:比较两个字符串`str1`和`str2`的内容。 - `void *memset(void *ptr, int value, size_t num)`:将指针`ptr`指向的前`num`字节设置为指定值`value`[^3]。 --- #### 三. 输入/输出操作 (<stdio.h>) 这是最常用的输入输出,涵盖了控制台交互等功能。 - `int printf(const char *format, ...)`:按格式化字符串向标准输出打印数据。 - `int scanf(const char *format, ...)`:从标准输入读取数据,并将其存储到变量中。 - `FILE *fopen(const char *filename, const char *mode)`:打开名为`filename`的文件,模式由`mode`决定。 - `int fclose(FILE *stream)`:关闭已打开的文件流`stream`[^3]。 --- #### 四. 内存分配 (<stdlib.h>) 提供动态内存管理和程序退出等重要功能。 - `void *malloc(size_t size)`:分配至少`size`字节大小的空间。 - `void free(void *ptr)`:释放之前通过`malloc()`或其他相关函数分配的内存块[^3]。 - `long atol(const char *nptr)`:将字符串`nptr`转换成整型值。 - `exit(int status)`:立即终止当前运行的程序,并返回状态码`status`给操作系统[^3]。 --- #### 五. 时间与日期 (<time.h>) 涉及时间和日期的相关操作。 - `time_t time(time_t *tloc)`:获取日历时间表示形式的时间戳。 - `struct tm *localtime(const time_t *timer)`:将时间戳转化为本地时间结构体[^3]。 - `char *asctime(const struct tm *tm_ptr)`:将时间结构体转为可读性强的人类友好格式字符串。 --- #### 六. 类型转换及其他实用功能 (<ctype.h>, <errno.h> 等) - `<ctype.h>` 提供字符检测和转换的功能: - `int isalpha(int c)`:判断字符`c`是否为字母[^3]。 - `int tolower(int c)`:如果字符`c`是大写字母,则将其转换为对应的小写版本;否则原样返回[^3]。 - `<errno.h>` 定义错误号宏常量以及全局变量`errno`来报告错误情况[^4]: - 当发生错误时,许多标准库函数会修改这个特殊变量以指示具体的失败原因。 --- ### 示例代码展示 以下是一些常见库函数的实际运用例子: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str1[] = "Hello"; char str2[50]; strcpy(str2, str1); // 使用 string.h 中的 strcpy 函数拷贝字符串 strcat(str2, " World"); // 追加另一段文字 printf("%s\n", str2); // 输出最终结果 Hello World return 0; } ``` ---
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