前言
C標准庫源碼可通過下列兩個網站進行查看：The GNU C Library、Welcome to uClibc-ng! - Embedded C library
以下學習記錄也是以這兩個網站提供的庫函數源碼進行學習的。
字符串相關
strcpy()函數
頭文件：#include <string.h>
函數原型：char *strcpy(char *dest, const char *src);
函數描述：將src指向的字符串拷貝到dest，包括結束符'\0'。字符串不能重疊，並且dest有足夠的空間接收拷貝的字符串。
返回值：返回指向dest存放字符串的指針。
函數原型：
char *strcpy(char *dest, const char *src)
{
char *dst = dest;
while ((*dst = *src) != '\0') {
src++;
dst++;
}
return dest;
}
可以看出，函數中並不會檢查dest的空間大小，只會拷貝字符串直到遇到src字符串的結束符'\0'，因此dest的空間大小需要用戶保證。
測試用例一：dest空間大於src指向的字符串個數。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char *str_original = "0123456789";
char buf_dest[12] = {0};
char *ret = NULL;
int i = 0;
for (i = 0; i < sizeof(buf_dest); i++)
buf_dest[i] = 1;
printf("dest:0x%x\n", buf_dest);
ret = strcpy(buf_dest, str_original);
printf(" ret:0x%x\n", ret);
for (i = 0; i < sizeof(buf_dest); i++)
printf("%d ", buf_dest[i]);
printf("\n");
return 0;
}
編譯，運行結果：
$ ./a.out
dest:0xca8e26c0
ret:0xca8e26c0
48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 0 1
可以看出，字符串拷貝的時候會拷貝字符串結束符'\0'。
測試用例二：dest空間小於src指向的字符串個數（錯誤用法）。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char *str_original = "0123456789";
char buf_dest[5] = {0};
char *ret = NULL;
int i = 0;
for (i = 0; i < sizeof(buf_dest); i++)
buf_dest[i] = 1;
printf("dest:0x%x\n", buf_dest);
ret = strcpy(buf_dest, str_original);
printf(" ret:0x%x\n", ret);
printf("%s\n", buf_dest);
return 0;
}
編譯，運行：
$ ./a.out
dest:0xe31dee10
ret:0xe31dee10
01234567
由於dest沒有以'\0'結尾，因此printf打印的信息是錯誤的，訪問的內容已經超過了dest的空間。
測試用例三：內存重疊
參考博客：strcpy函數的實現 - Norcy - 博客園 (cnblogs.com)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char str[12] = "hello";
strcpy(str + 1, str); //存在段錯誤
printf("%s\n", str);
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char str[12] = "hello";
strcpy(str, str+1);
printf("%s\n", str); //打印輸出ello
return 0;
}
第一種情況：strcpy(str + 1, str)，這種情況下dest指向'e'，而src第一個字符為'h'，當拷貝的時候，'\0'結束符會被覆蓋掉，導致一直拷貝，陷入死循環。
第二種情況：strcpy(str, str+1)，這種情況下，僅拷貝"ello"。
strncpy()函數
頭文件：#include <string.h>
函數原型：char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
函數描述：功能和strcpy函數類似，但僅拷貝src的n字節給dest。另外如果n字節中沒有結束符'\0'，那么拷貝完后，dest中是不會有結束符的，這個需要注意。如果src的長度小於n字節，將會在拷貝src字符串之后繼續拷貝結束符給dest，直到滿足n字節。
函數原型：
char *strncpy (char *s1, const char *s2, size_t n)
{
reg_char c;
char *s = s1;
--s1;
if (n >= 4)
{
size_t n4 = n >> 2;
for ( ; ; )
{
c = *s2++;
*++s1 = c;
if (c == '\0')
break;
c = *s2++;
*++s1 = c;
if (c == '\0')
break;
c = *s2++;
*++s1 = c;
if (c == '\0')
break;
c = *s2++;
*++s1 = c;
if (c == '\0')
break;
if (--n4 == 0)
goto last_chars;
}
n = n - (s1 - s) - 1;
if (n == 0)
return s;
goto zero_fill;
}
last_chars:
n &= 3;
if (n == 0)
return s;
do
{
c = *s2++;
*++s1 = c;
if (--n == 0)
return s;
} while (c != '\0');
zero_fill:
do
*++s1 = '\0';
while (--n > 0);
return s;
}
測試用例一：src字符串長度大於n，且前n個字符中存在結束符，則只會拷貝到第一個結束符時就結束拷貝。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char str_original[] = {'a', '\0', 'b', '\0', 'c', 'd', 'e', '\0'};
char str_dest[8] = {0};
int i = 0;
strncpy(str_dest, str_original, 8);
for (i = 0; i < 12; i++)
printf("%d ", str_dest[i]);
printf("\n");
return 0;
}
編譯，運行：
$ ./a.out
97 0 0 0 0 0 0 0
測試用例二：src字符串長度大於n，且前n個字符中不存在結束符，則會拷貝n個字符。處理這種情況，一般需要自己去在dest末尾添加一個結束符。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char str_original[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', '\0'};
char str_dest[5] = {0};
int i = 0;
strncpy(str_dest, str_original, 5);
for (i = 0; i < 5; i++)
printf("%d ", str_dest[i]);
printf("\n");
return 0;
}
編譯，運行：
$ ./a.out
97 98 99 100 101
測試用例三：src字符串長度小於n，將會在拷貝src字符串之后繼續拷貝結束符給dest，直到滿足n字節。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char str_original[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', '\0'};
char str_dest[12] = {0};
int i = 0;
for (i = 0; i < 12; i++)
str_dest[i] = 1;
strncpy(str_dest, str_original, 12);
for (i = 0; i < 12; i++)
printf("%d ", str_dest[i]);
printf("\n");
return 0;
}
編譯，運行：
$ ./a.out
97 98 99 100 101 102 0 0 0 0 0 0