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博客主页： [小ᶻ☡꙳ᵃⁱᵍᶜ꙳] 本文专栏: C++

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💯前言

• C++ 作为一门强大的编程语言，为我们提供了丰富的字符串操作函数，这些函数多来自经典的 C 标准库。strcpy 和 strcat 是两个在字符串操作中非常常用的函数。初学者在学习这两个函数时，往往会面临概念模糊和潜在风险的问题。本篇文章将以深入浅出的方式讲解 strcpy 和 strcat 的用法，分析其原理与注意事项，同时结合代码示例与实际应用拓展，帮助读者全面掌握这两个函数。
  C++ 参考手册
  

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💯一、字符串数组的基本操作

在 C++ 中，字符串既可以使用 C++ 提供的 std::string 类来操作，也可以通过字符数组（char[]）处理。而字符数组的操作需要对内存管理有更清晰的认知，例如字符数组赋值、拷贝、拼接等操作。

我们先从一个问题开始：

char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20] = {};
arr2 = arr1; // 这样直接赋值可行吗？

上述代码会报错，因为字符数组之间并不支持直接赋值运算符 =。这与整型数组类似，两个数组不能直接通过 = 进行赋值。那么问题来了，如何将 arr1 的内容拷贝到 arr2 呢？

C++ 提供了 strcpy 函数，可以轻松完成字符串拷贝。接下来我们具体分析。

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💯二、strcpy 的用法详解

1. strcpy 的功能与原型

strcpy 的功能是将源字符串（source）拷贝到目标字符串（destination）。

其函数原型如下：

char * strcpy ( char * destination, const char * source );

参数解析：

• destination：目标字符数组的地址，必须有足够的空间来存储源字符串及终止符 \0。
• source：源字符串的地址，其内容会被拷贝。

头文件：
要使用 strcpy，需引入头文件：

#include <cstring>

2. 使用示例与代码演示

以下是一个简单的代码示例：

#include <cstdio>
#include <cstring>

int main() {
    char arr1[] = "abcdef";  // 源字符串
    char arr2[20] = {0};      // 目标字符串

    strcpy(arr2, arr1);       // 拷贝 arr1 到 arr2

    printf("%s\n", arr2);    // 输出 arr2 的内容
    return 0;
}

输出结果：

abcdef

3. 注意事项

• 数组大小：目标数组 destination 必须足够大，至少可以容纳源字符串的所有字符以及结尾的空字符 \0，否则会导致内存溢出。
• 空字符结尾：strcpy 会在目标数组的末尾自动添加空字符 \0，确保目标字符串合法。

4. 扩展：为什么不能直接用 =？

在 C++ 中，数组名代表数组的地址，直接使用 = 只能修改指针的指向，而不会对数组内容进行逐字节的拷贝。

char arr1[] = "abcdef";
char arr2[20];
arr2 = arr1; // 直接赋值会报错，无法实现内容拷贝。

通过 strcpy，我们可以实现完整的内容拷贝。

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💯三、strcat 的用法详解

1. strcat 的功能与原型

strcat 的功能是将源字符串（source）追加到目标字符串（destination）的末尾。

其函数原型如下：

char * strcat ( char * destination, const char * source );

参数解析：

• destination：目标字符数组的地址，其内容会被追加。
• source：源字符串的地址。

头文件：
同样需要引入：

#include <cstring>

2. 使用示例与代码演示

以下是 strcat 的代码演示：

#include <cstdio>
#include <cstring>

int main() {
    char arr1[20] = "hello ";  // 目标字符串
    char arr2[] = "world";     // 源字符串

    strcat(arr1, arr2);         // 将 arr2 追加到 arr1

    printf("%s\n", arr1);      // 输出 arr1 的内容
    return 0;
}

输出结果：

hello world

3. 注意事项

• 目标数组大小：destination 数组需要有足够的空间来容纳原内容、源字符串以及空字符 \0，否则可能引发内存溢出。
• 空字符结尾：strcat 会覆盖目标字符串末尾的空字符 \0，并在拼接完成后添加新的空字符。

4. 常见错误示例

如果目标数组空间不足，可能导致如下问题：

char arr1[10] = "hello";
char arr2[] = "world";
strcat(arr1, arr2); // 空间不足，可能导致内存溢出！

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💯四、strcpy 与 strcat 的核心区别

功能	strcpy	strcat
作用	拷贝字符串	追加字符串
目标数组	会被源字符串完全覆盖	会在目标数组的末尾追加源字符串
注意事项	目标数组需足够大，包含源字符串和 \0	目标数组需足够大，包含原内容、源字符串和 \0

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💯五、潜在问题与解决方案

1. 缓冲区溢出（Buffer Overflow）

strcpy 和 strcat 都不会检查目标数组的大小，如果目标数组空间不足，会导致缓冲区溢出，进而引发严重的内存访问错误。

2. 更安全的替代方案

C++ 提供了更安全的字符串操作函数，如 strncpy 和 strncat，可以限制拷贝或拼接的长度。

示例：使用 strncpy 限制拷贝长度

strncpy(arr2, arr1, sizeof(arr2) - 1);
arr2[sizeof(arr2) - 1] = '\0'; // 确保以空字符结尾

示例：使用 strncat 限制追加长度

strncat(arr1, arr2, sizeof(arr1) - strlen(arr1) - 1);

3. C++ 标准库中的 std::string 替代

在实际项目中，建议优先使用 std::string 进行字符串操作，std::string 提供了更高效和安全的操作方法。

示例：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str1 = "hello ";
    std::string str2 = "world";

    str1 += str2;  // 拼接

    std::cout << str1 << std::endl;
    return 0;
}

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💯六、小结

(string.h)

strcpy 和 strcat 是 C/C++ 中非常重要的字符串操作函数，理解它们的用法和注意事项是掌握字符数组操作的基础。通过学习这些函数，我们可以更深入地理解字符串的内存管理与安全操作。同时，C++ 的 std::string 提供了更安全、更方便的字符串操作方法，值得在实际开发中优先考虑。

无论是基础的 strcpy 和 strcat，还是更安全的替代方案，学习这些函数的关键在于理解其底层原理和实际应用场景。希望本篇文章能够帮助你在学习过程中少走弯路！

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