C語言中strcpy(char *strDest, const char *strScr)字符串復制庫函數的理解與分析

1.原版的strcpy()函數原型

 

char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc )
{
　assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
　char *address = strDest;
　while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
　return address;
}

在庫函數中，字符的賦值所采用的循環代碼，只用了一行代碼：while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );。It is so beautiful !

 

2.有哪些問題

 

　　從source 往dest里賦值時，如果dest的長度大於source 的長度，會發生什么情況呢。

 

　　可是有時候我們會不小心把*strScr的長度大於*strDest的長度了 這時會有什么效果呢
就比如：

 char str_dest[10];
 char str_scr[20];
 strcpy(str_dest, str_scr);

有位大哥做了驗證：程序並不會報錯，它會繼續輸出str_scr中的內容；而我的解釋是，這是系統依賴的錯誤。

舉個簡單的例子：

  # include <stdio.h>
  # include <string.h>
  int main()
  {
      char str1[3];
      char str2[20]={"this is a test"};
      strcpy(str1, str2);
      printf("%s\n", str1);
      return 0;
  }

 運行結果：

　　this is a test
　　這時我們會把目光注視到原函數上，我們發現strcpy的原函數並沒有加兩個字符串長度的限制條件，它只是把原字符串中的內容一個一個地賦值到目標字符串中，而且到最后還給目標字符串加上了結束符“\0”。那么如果目標字符串長度不夠時會怎么樣呢? 大哥認為：

　　它會繼續一個一個地賦值字符。拿上面的例子 str1[3], str2[20]="this is a test"， str2往str1里賦值。當str2里的thi 到s 的時候，str1的長度不夠了，但是數字中的地址是連續的，比如str1的首地址是1000，那么str1[0]=1000,str1[1]=1001,str1[2]=1002, 這個時候還要繼續往str1里賦值,怎么辦，地址還會繼續增加的，那么繼續增加的地址是我們沒有申請的空間的，這樣的話就會很危險的，如果沒有申請的地址空間沒有被系統占用還好，如果被系統占用的話系統可能就會崩潰的，所以在使用strcpy函數時要小心謹慎， 原字符串長度要小於目標字符串的長度。

 

3.ANSI C 中strcpy 的安全版本： strncpy

 

　　在 ANSI C 中，strcpy 的安全版本是 strncpy

char *strncpy(char *s1, const char *s2, size_t n);

但 strncpy 其行為是很詭異的（不符合我們的通常習慣）。標准規定 n 並不是 sizeof(s1)，而是要復制的 char 的個數。一個最常見的問題，就是 strncpy 並不幫你保證 '\0'結束。

char buf[8];
strncpy( buf, "abcdefgh", 8 );

看這個程序，buf 將會被 "abcdefgh" 填滿，但卻沒有  '\0'結束符了。

　　

　　另外，如果 s2 的內容比較少，而 n 又比較大的話，strncpy 將會把之間的空間都用 '\0' 填充。這又出現了一個效率上的問題，如下：

char buf[80];
strncpy( buf, "abcdefgh", 79 );

上面的 strncpy 會填寫 79 個 char，而不僅僅是 "abcdefgh" 本身。

 

strncpy 的標准用法為：（手工寫上 '\0' ）

strncpy(path, src, sizeof(path) - 1);
path[sizeof(path) - 1] = '/0';
len = strlen(path);

 

4.有關strcpy的面試題參考 這里 ：

 

　　很多公司的面試官在面試程序員的時候，要求應聘者寫出庫函數strcpy()的工作方式或者叫實現，很多人以為這個題目很簡單，實則不然，別看這么一個小小的函數，他可以從三個方面來考查：

（1）編程風格
（2）出錯處理
（3）算法復雜度分析（用於提高性能）

如果這個題目10分的話，我們列出2分到10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 )
//將源字符串加const，表明其為輸入參數，加2分
{
　 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

　　

7分

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

　　

10分

//為了實現鏈式操作，將目的地址返回，加3分！
char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc )
{
　assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
　char *address = strDest;
　while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ )
NULL;
　　return address;//引用返回地址，方便鏈式操作！！
}

 

　　從2分到10分的幾個答案我們可以清楚的看到，小小的strcpy竟然暗藏着這么多玄機，真不是蓋的！需要多么扎實的基本功才能寫一個完美的strcpy啊！

看了不同分值的strcpy版本，應該也可以寫出一個10分的strlen函數了，
完美的版本為：

int strlen( const char *str ) //輸入參數const

{
　assert( strt != NULL ); //斷言字符串地址非0
　int len;
　while( (*str++) != '\0' )
　{
　　len++;
　}
　return len;
}