C 风格字符串和strcpy方法的实现

Posted 2020-08-15

C语言是面向过程的，所以它并没有所谓封装好的功能强大的string。但是麻雀虽小五脏俱全。在C中，我们一般用

const char* 类型来定义一个字面型字符串。

首先我们了解下C中的基本指针。指针是存储变量地址的变量。而我们主要来区别下数组指针和普通指针。

看一段代码：

char c = ‘d‘;
char* ptr_c  = &c;

printf(ptr_c);

 

这段代码是能通过编译的，然而执行的时候会出现不可预期的错误。虽然printf接受的是一个const char* 类型的参数。但是显然不是所有的char* 类型的参数都是它所预期能接受的。

上述的ptr_c是一个指向单个字符char的地址。如果对其进行+ - 运算，那么获得的地址将是不可预期的。

 

我们修改一下：

char cstring[3];

ptr_c = cstring;  //1
*(ptr_c++) = ‘a‘; //2
*(ptr_c++) = ‘b‘;
*(ptr_c) = ‘\0‘;    //3

printf("%c ",*cstring); //4
printf(cstring);            //5

 

上述代码虽然简单，但是句句暗藏玄机。

1.cstring是数组的名字，但是创建数组的时候，他会自动创建一个指针。这个指针可以赋值给一个char类型的指针。是一个右值（所以也可以看成是头指针）。

这行代码等价于：

ptr_c = &cstring[0];

此外，这个数组的所有元素的地址是按照一定的规则排列的，所以指针的+ -运算可以得到对应元素的地址。比如，第一个元素的地址+2就是第三个元素的地址，但计算的时候一定要注意不要越过数组的界限。

 

2.*(ptr_c++) 的操作步骤是先解引用，然后将指针+1。对于理解上很容易误解，很容易看成是先将指针+1再解引用。这是不对的。要注意。

 

3.一定注意：c语言的字符串约束是末尾字符是\0，也就是说满足末尾字符是\0的的字符数组就可以当作c字符串来使用。

 

4.同1，cstring解引用后会获得第1个元素的值。

 

5.c语言中所有const char* 类型的参数或者返回值，都可以当作是字符串。他们满足的约束也是尾字符是\0。所以这次我们传一个真正的字符串进去，printf(const char *)方法才能正确执行。

 

了解了这么多，相比大家早就对实现strcpy方法跃跃欲试。这是c最经典的一道面试题，同时也囊括了刚才介绍的不少知识点。

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

{

　　assert(dest != NULL && src != NULL);

　　char* ret = dest;

　　while(*(dest++) = *(src++) != ‘\0‘);

       return ret;　　

}

最后说下，C中的字符串字面值常量，编译器将视他为const char*类型。所以可以直接赋值。
此外，const char* 被赋值后，这个值就不能再变化，我曾经试着作死但是明显失败了
const char* ntr = "ninij";
char* str = const_cast<char*> (ntr);
*str = ‘a‘;
printf(ntr);//严重报错，一旦str被赋值，原ntr的结构被破坏！！慎重！！！

对此我们需要理解下const的作用：
常量指针，表述为“是常量的指针”，它首先应该是一个指针。
指针常量，表述为“是指针的常量”，它首先应该是一个常量。
常量指针 const char *p; p指向的内容不可变 指针常量 char* const p; p指向的地址不可变