字符串函数及其模拟实现(一)

strncpy()

函数原型
char * strncpy( char * destination, const char * source, size_t num);

从字符串复制字符
将源的前num个字符复制到目标。如果在复制num个字符之前找到源 C字符串的结尾(由空字符表示),则使用零填充目标,直到已向其写入总共num个字符。如果source长于num,则不会 在目标末尾隐式附加空字符。因此,在这种情况下,目标不应被视为空终止的C字符串(因此读取它会溢出)。目标和源不应重叠(重叠时请参阅memmove以获得更安全的替代方案)。

模拟实现
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<windows.h>
#include<assert.h>

int my_strlen(const char *str)  //计数器方法
{
	int count = 0;
	while (*str){
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int my_strlen2(const char *str)  //不创建临时变量计数器
{
	if (*str == '\0'){
		return 0;
	}
	else{
		return my_strlen(str++) + 1;
	}
}
int my_strlen3(char *str)  //指针减指针的方式
{
	char *p = str;
	while (*p != '\0'){
		p++;
	}
	return p - str;
}

char *my_strcpy(char *des, const char *src)
{
	char *ret = des;
	assert(des != NULL);
	assert(src != NULL);
	
	while (*des++ = *src++);

	return ret;
}
char *my_strncpy(char *des, const char *src, int num)
{
	char *ret = des;
	assert(des != NULL);
	assert(src != NULL);
	int len = my_strlen(src);
	int i = 0;
	if (len >= num){
		while (i < num){
			*des = *src;
			des++;
			src++;
			i++;
		}
	}
	else{
		while (i < len){
			*des = *src;
			des++;
			src++;
			i++;
		}
		while (i < num){
			*des = 0;
			des++;
			i++;
		}
	}
	return ret;
}


int main()
{

	char destination[20] = { 0 };
	char *source = "hello world!";
	my_strncpy(destination, source, 7);  //拷贝7个字符
	printf("%s\n", destination);

	system("pause");
	return 0;
}

strncat()

函数原型
char * strncat(char * destination,const char * source,size_t num);

从字符串追加字符
将源的前num个字符追加到destination,再加上一个终止的null字符。 如果source中 C字符串的长度小于num,则仅复制终止空字符的内容。

模拟实现
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<windows.h>
#include<assert.h>


char *my_strcat(char *des, const char *src)
{
	char *ret = des;
	assert(des != NULL);
	assert(src != NULL);

	while (*des){
		des++;
	}
	while (*des++ = *src++);

	return ret;
}
char *my_strncat(char *des, const char *src, int num)
{
	char *ret = des;
	assert(des != NULL);
	assert(src != NULL);
	
	while (*des != '\0'){
		des++;
	}
	while (num--){
		*des = *src;
		if (*src == '\0'){
			break;
		}
		des++;
		src++;
	}
	return ret;
}



int main()
{
	char destination[20] = "hello !";
	char *source = " world!";
	my_strncat(destination, source, 10);
	printf("%s", destination);

	system("pause");
	return 0;
}

strncmp()

函数原型
int strncmp(const char * str1,const char * str2,size_t num);

比较两个字符串的字符
将C字符串str1的最多num个字符与C字符串str2的字符进行比较。 此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等,则继续使用以下对,直到字符不同,直到达到终止空字符,或者直到num字符在两个字符串中匹配,以先发生者为准。

模拟实现
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<windows.h>
#include<assert.h>


char *my_strcmp(const char *str1, const char *str2)
{
	int ret = 0;
	assert(str1 != NULL);
	assert(str2 != NULL);

	while (!(ret = *(unsigned char *)str1 - *(unsigned char *)str2) && *str2){
		++str1;
		++str2;
	}
	if (ret < 0){
		ret = -1;
	}
	else if (ret > 0){
		ret = 1;
	}
	else{
		ret = 0;
	}

	return ret;
}
char *my_strncmp(const char *str1, const char *str2, int num)
{
	int ret = 0;
	assert(str1 != NULL);
	assert(str2 != NULL);

	while (num--){
		if (*str1 == *str2){
			str1++;
			str2++;
		}
		else{
			ret = *str1 - *str2;
			break;
		}
	}

	if (ret < 0){
		ret = -1;
	}
	else if (ret > 0){
		ret = 1;
	}
	else{
		ret = 0;
	}

	return ret;
}

int main()
{
	char *str1 = "hello world!";
	char *str2 = "hallo world?";

	int ret = my_strncmp(str1, str2, 11);

	if (ret == 0){
		printf("equal!");
	}
	else if (ret == -1){
		printf("str1 < str2!");
	}
	else if (ret == 1){
		printf("str1 > str2!");
	}

	system("pause");
	return 0;
}

THE END

### 手动实现 `strcpy`、`strcat` 和 `strlen` 以下是基于提供的引用内容和专业知识,手动实现 `strcpy`、`strcat` 和 `strlen` 的示例代码。 #### 1. 实现 `strlen()` 函数 `strlen()` 是用于计算字符串长度的标准库函数。可以通过遍历字符直到遇到 `\0` 来实现该功能[^5]: ```c size_t my_strlen(const char *str) { const char *ptr = str; while (*ptr != '\0') { ptr++; } return (size_t)(ptr - str); } ``` 上述代码通过指针移动来统计字符串中的有效字符数量,最终返回字符串的长度。 --- #### 2. 实现 `strcpy()` 函数 `strcpy()` 将源字符串复制到目标缓冲区中。需要注意的是,目标缓冲区必须有足够的空间容纳整个源字符串及其终止符 `\0`[^4]: ```c char *my_strcpy(char *dest, const char *src) { char *temp = dest; while ((*temp++ = *src++) != '\0'); return dest; } ``` 此版本利用循环逐字节复制数据,并确保最后加上字符串结束标志 `\0`。 --- #### 3. 实现 `strcat()` 函数 `strcat()` 把第二个字符串追加到第一个字符串后面,同样需要保证目标缓冲区有足够空间存储两个字符串的内容以及额外的一个 `\0`: ```c char *my_strcat(char *dest, const char *src) { char *temp = dest; // 移动到dest的末尾 while (*temp != '\0') temp++; // 开始拼接src while ((*temp++ = *src++) != '\0'); return dest; } ``` 这里先定位到目标串的末端再执行连接操作,从而完成两段文字的连续放置。 --- ### 注意事项 当尝试调用像 `strcpy` 这样的函数时,务必确认目的地址具有适当大小以防止越界写入引发未定义行为,正如在给定例子中展示那样可能导致程序崩溃或者异常结果[^3]。 ```c #include <stdio.h> int main() { char src[] = "world"; char dst[50] = "hello "; printf("Before strcat: %s\n", dst); my_strcat(dst, src); printf("After strcat : %s\n", dst); return 0; } ``` 以上展示了如何安全地应用自定义版 `strcat` 方法来进行字符串组合。
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