C语言菜鸟入门·浅析strdup和strcpy的区别-优快云博客

1. strdup

strdup 是 C 语言中一个常用的非标准库函数（主要出现在 POSIX 系统，如 Linux/Unix），用于动态复制字符串。其功能是分配足够的内存来复制给定的字符串，并返回指向新字符串的指针。

也就是说 strdup 复制完的数据有自己的存放地址，和原数据没有关联。

//函数原型

#include <string.h> // 头文件

char *strdup(const char *s);

strdup函数复制一个字符串，使用完后，要使用free函数释放内存，strdup函数的参数不能为NULL，一旦为NULL，就会报段错误，示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> // 包含 free()

int main() {
    const char *src = "Hello, strdup!";
    
    // 复制字符串
    char *copy = strdup(src);
    
    if (copy == NULL) // 检查是否成功
	 { 
        perror("strdup failed");
        return 1;
    }

    printf("Original: %s\n", src);
    printf("Copy:     %s\n", copy);

    free(copy); // 必须释放内存！
    return 0;
}

在使用 strdup 需要注意，其不是 C 标准库函数（C89/C99/C11/C17 均未收录），但：

大多数编译器（如 GCC、Clang）支持。
Windows 下需定义 _POSIX_C_SOURCE 或使用 _strdup（需 <string.h>）。

当然如果环境不支持，你也可以自行实现：

char *my_strdup(const char *s) {
    if (s == NULL) return NULL;
    
    size_t len = strlen(s) + 1;   // +1 用于结尾的 '\0'
    char *copy = (char*)malloc(len);
    
    if (copy != NULL) {
        memcpy(copy, s, len);     // 复制内容（包括 '\0'）
    }
    return copy;
}

详细：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> // 包含 free()

char *my_strdup(const char *s) {
    if (s == NULL) return NULL;
    
    size_t len = strlen(s) + 1;   // +1 用于结尾的 '\0'
    char *copy = (char*)malloc(len);
    
    if (copy != NULL) {
        memcpy(copy, s, len);     // 复制内容（包括 '\0'）
    }
    return copy;
}

int main() {
    const char *src = "Hello, strdup!";
    
    // 复制字符串
    char *copy = my_strdup(src);
    
    if (copy == NULL) // 检查是否成功
	 { 
        perror("strdup failed");
        return 1;
    }

    printf("Original: %s\n", src);
    printf("Copy:     %s\n", copy);

    free(copy); // 必须释放内存！
    return 0;
}

2. strcpy

strcpy 是 C 语言标准库中的字符串复制函数，用于将一个字符串（包括结束符 \0）复制到另一个内存位置。与 strdup 不同，strcpy 不会自动分配内存，调用者必须确保目标缓冲区足够大。

//函数原型

#include <string.h> // 必需头文件

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

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "Hello, strcpy!";
    char dest[20]; // 目标缓冲区必须足够大！

    strcpy(dest, src); // 复制字符串

    printf("Source: %s\n", src);
    printf("Destination: %s\n", dest);

    return 0;
}

不过在使用过程中需要注意，如果复制的字符串超过定义的内存大小，会出现缓冲区溢出的风险，例如：

char dest[5];
strcpy(dest, "This string is too long!"); // 溢出！导致未定义行为

我们可以使用 strncpy 进行限制最大复制长度：

char dest[10];
strncpy(dest, "Hello world", sizeof(dest)-1); // 限制复制长度
dest[sizeof(dest)-1] = '\0'; // 确保字符串终止

其中 strncpy 的函数原型：

#include <string.h>

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

//dest：目标缓冲区（需预先分配内存）
//src：源字符串
//n：最大复制的字符数（包括 '\0'）

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    const char *src = "This is a long string that may be truncated";
    char dest[20]; // 目标缓冲区较小

    // 安全复制（保留空间给\0）
    strncpy(dest, src, sizeof(dest) - 1);
    dest[sizeof(dest) - 1] = '\0'; // 手动终止

    printf("Source: %s\n", src);
    printf("Destination: %s\n", dest); // 输出截断后的字符串

    return 0;
}

3. 区别

特性	`strcpy`	`strdup`
内存管理	目标缓冲区由调用者预先分配	内部动态分配内存（`malloc`）
安全性	高风险（不检查长度）	需检查返回值（可能内存不足）
释放内存	无需额外释放	必须显式 `free()`
标准性	ANSI C 标准函数	POSIX 扩展（非 C 标准）
使用场景	已知目标缓冲区大小	动态创建字符串副本

4. 拓展

4.1 free

free 是 C 语言中用于释放动态分配内存的核心函数。它与内存分配函数（malloc, calloc, realloc, strdup）配对使用，防止内存泄漏。

其需遵守的规则：

操作	✅ 正确做法	❌ 危险操作
释放次数	每个分配只释放一次	重复释放：`free(p); free(p);` → 崩溃
释放后访问	释放后立即置 `NULL`	`free(p); printf("%s", p);` → 未定义行为
内存所有权	谁分配谁释放	跨模块释放：模块A分配 → 模块B释放 → 易出错
部分释放	必须释放整个内存块	尝试释放分配块的中间位置 → 崩溃
静态内存	只用于堆内存	`free(&local_var)` → 灾难性错误

举个例子：

#include <stdlib.h>

int main() {
    // 1. 动态分配内存
    char *buffer = malloc(100 * sizeof(char));
    if (buffer == NULL) {
        // 处理分配失败
        return 1;
    }

    // 2. 使用内存...
    strcpy(buffer, "Dynamic memory example");

    // 3. 释放内存
    free(buffer);
    buffer = NULL; // 消除野指针

    return 0;
}