strcpy/strlen/strcat/strcmp面试总结
《strcpy拷贝越界问题》
一. 程序一
#include<stdio.h>
#include<string.h>
void main()
{
char s[]="123456789";
char d[]="123";
strcpy(d,s);
printf("d=%s,\ns=%s",d,s);
} 执行结果：
解释：
首先要解释一下,char s[]="123456789"; char d[]="123"; 这样定义的数组和变量存放在栈内存中。
栈内存是一个自顶向下分布的数据结构，那么越先定义的变量地址就越高,越后定义的地址就越低。
s比d定义在前,那么s得到了高地址,而d得到了相对低的地址，那么内存中的存放形式就是
d[] <- | -> s[]
'1' '2' '3' '\0' | '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' '\0'
字符串拷贝后：
'1' '2' '3' '4 ' | '5' '6' '7' '8' '9' '\0' '7' '8' '9' '\0'
中间的‘|’表示s[]的起始位置。
所以此时输出的是d的值是 '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9' '\0'，s的值是 '5' '6' '7' '8' '9' '\0'
二. 程序二
#include<stdio.h>
#include<string.h>
void main()
{
char d[]="123";
char s[]="123456789";
strcpy(d,s);
printf("d=%s,\ns=%s",d,s);
} 运行结果：
说明：
虽然可以看到正确的输出结果d=123456789，s=123456789执，但是产生运行错误！
这是因为字符串拷贝后，越过了目标字串的实际空间，访问到了不可预知的地址了。
三. 字符串操作函数原型
一、字符串拷贝strcpy
函数strcpy的原型是char* strcpy(char* des , const char* src)，des 和 src 所指内存区域不可以重叠且 des 必须有足够的空间来容纳 src 的字符串。
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
char* strcpy(char* des, const char* src)
{
assert((des!=NULL) && (src!=NULL));
char *address = des;
while((*des++ = *src++) != '\0')
;
return address;
}
要知道 strcpy 会拷贝’\0’，还有要注意：
-
源指针所指的字符串内容是不能修改的，因此应该声明为 const 类型。
-
要判断源指针和目的指针为空的情况，思维要严谨，这里使用
assert（见文末）。 -
要用一个临时变量保存目的串的首地址，最后返回这个首地址。
-
函数返回 char* 的目的是为了支持链式表达式，即strcpy可以作为其他函数的实参。
二、字符串长度strlen
函数strlen的原型是size_t strlen(const char *s)，其中 size_t 就是 unsigned int。
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
int strlen(const char* str)
{
assert(str != NULL);
int len = 0;
while((*str++) != '\0')
++len;
return len;
}
strlen 与 sizeof 的区别：
-
sizeof是运算符，strlen是库函数。
-
sizeof可以用类型、变量做参数，而strlen只能用 char* 变量做参数，且必须以
\0结尾。 -
sizeof是在编译的时候计算类型或变量所占内存的大小，而strlen的结果要在运行的时候才能计算出来，用来计算字符串的长度。
-
数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针了。
三、字符串连接strcat
函数strcat的原型是char* strcat(char* des, char* src)，des 和 src 所指内存区域不可以重叠且 des 必须有足够的空间来容纳 src 的字符串。
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
char* strcat(char* des, const char* src) // const表明为输入参数
{
assert((des!=NULL) && (src!=NULL));
char* address = des;
while(*des != '\0') // 移动到字符串末尾
++des;
while(*des++ = *src++)
;
return address;
}
四、字符串比较strcmp
函数strcmp的原型是int strcmp(const char *s1,const char *s2)。
- 若s1==s2，返回零；
- 若s1>s2，返回正数；
- 若s1<s2，返回负数。
即：两个字符串自左向右逐个字符相比（按ASCII值大小相比较），直到出现不同的字符或遇\0为止。
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
int strcmp(const char *s1,const char *s2)
{
assert((s1!=NULL) && (s2!=NULL));
while(*s1 == *s2)
{
if(*s1 == '\0')
return 0;
++s1;
++s2;
}
return *s1 - *s2;
}
附：
一.assert()断言
assert是宏，而不是函数。它的原型定义在头文件 assert.h 中：
1
void assert( int expression );
宏 assert 经常用于在函数开始处检验传入参数的合法性，可以将其看作是异常处理的一种高级形式。assert 的作用是先计算表达式expression，然后判断：
-
如果表达式值为假，那么它先向stderr打印错误信息，然后通过调用 abort 来终止程序运行。
-
如果表达式值为真，继续运行后面的程序。
注意：assert只在 DEBUG 下生效，在调试结束后，可以通过在#include <assert.h>语句之前插入#define NDEBUG来禁用assert调用。
二.函数面试时操作得分点总结
//得2分
void strcpy( char *dest, char *src )
{
while( (*dest++ = * src++) != '\0' );
}
//得4分
void strcpy( char *dest, const char *src )
{
//将源字符串加const，表明其为输入参数，加2分
while( (*dest++ = * src++) != '\0' );
}
//得7分
void strcpy(char *dest, const char *src)
{
//对源地址和目的地址加非0断言，加3分
assert( (dest != NULL) && (src != NULL) );
while( (*dest++ = * src++) != '\0' );
}
//得9分
//为了实现链式操作，将目的地址返回，加2分！
char * strcpy( char *dest, const char *src )
{
assert( (dest != NULL) && (src != NULL) );
char *tmp = dest;
while( (*dest++ = * src++) != '\0' );
return tmp;
}
//得10分，基本上所有的情况，都考虑到了
//如果有考虑到源目所指区域有重叠的情况，加1分！
char * strcpy( char *dest, const char *src )
{
if(dest == src) { return dest; }
assert( (dest != NULL) && (src != NULL) );
char *tmp = dest;
while( (*dest++ = * src++) != '\0' );
return tmp;
}
