C语言函数：字符串函数及模拟实现strncpy()、strncat()、strncmp()

 

        在了解strncpy、strncat()、前，需要先了解strcpy()、strncat()：

C语言函数：字符串函数及模拟实现strlen() 、strcpy()、 strcat()_srhqwe的博客-CSDN博客

strncpy():

        作用:拷贝受限制长度的字符串，意思是：可以指定拷贝字符的个数到目标字符串内。

        限制字符串个数是为了让程序相对安全，降低访问越界等情况出现的可能性。但是不会绝对安全，一个程序员要写bug如挥手一般简单.

参数部分：

char * __cdecl strncpy (
        char * dest,
        const char * source,
        size_t count
        )

count是指定传入的个数。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>

int main()
{
	char de[20] = "abcdef";
	char so[] = "qwer";
	strncpy(de, so, 2);//拷贝2个字符
	printf("%s\n", de);
	//结果：qwcdef
	return 0;
}

        当拷贝的字符串的个数超出原字符串的个数时，多出的部分会传\0进去:

 

 

strncpy函数的实现：

        在strcpy基础上，写strncpy并不难。

        因此直接展示源码：

char * __cdecl strncpy (
        char * dest,
        const char * source,
        size_t count
        )
{
        char *start = dest;

        while (count && (*dest++ = *source++) != '\0')    /* copy string */
                count--;

        if (count)                              /* pad out with zeroes */
                while (--count)
                        *dest++ = '\0';

        return(start);
}

        因为多了count用于控制长度，所以while循环也多了一个count：

        当count不为0时，while循环继续。

        直到count为0时，自动跳出。

        (*dest++ = *source++) != '\0') 和strcpy一样。其中!=\0可以去掉。

        当没有\0时，dest和source一起++找下一个字符。

        当在source找到\0时，把\0传入后while循环结束

        if语句是为了保证count被置为0，因为count是我们需要拷贝的字符串个数。

        就是上面所说的，如果超越了source本身的个数，会自动补\0

        最后return 最初的dest,即start

strncat():

        作用：追加受限制的字符串。

参数部分:

char * __cdecl strncat (
        char * front,
        const char * back,
        size_t count
        )

         

int main()
{
	char de[20] = "abcd";
	char so[] = "qwer";
	strncat(de, so, 2);
	printf("%s\n", de);
	//结果：abcdqw
	return 0;
}

        与strncpy一样，如果追加的个数超出so的范围呢？会和strcpy一样?

int main()
{
	char de[20] = "abcd";
	char so[] = "qwer";
	strncat(de, so, 6);
	printf("%s\n", de);
	//结果：abcdqwer
	return 0;
}

        并不会，具体是怎么做的呢？那就先看看这个函数的实现：

strncat的实现：

strncat的源码:

char * __cdecl strncat (
        char * front,
        const char * back,
        size_t count
        )
{
        char *start = front;

        while (*front++)
                ;
        front--;

        while (count--)
                if ((*front++ = *back++) == 0)
                        return(start);

        *front = '\0';
        return(start);
}

        第一个while循环，和strcat一样，先找到front的\0，然后从\0开始向后追加。

        第二个while循环，count--作为条件语句，意思是循环count次，从而可以保证追加的个数。

        while循环的if语句，是从front的\0开始向后追加back的元素，当在back中遇到是\0时，==0,那么就直接返回。因此如果追加的个数超出范围，不会追加\0，而是直接返回。

        当count==0时，while循环退出，说明目前为止，已经把想传入的字符串传完了，因为上面是后置++，所以此时的front已经指向了最后一个元素的后面的指针。所以直接将此时指针指向的front的元素改成\0，即： *front = '\0';

        最后return 原front地址

strncmp()：

   在了解strncmp()前，需要先了解strcmp():

C语言函数：字符串函数及模拟实现strcmp()_srhqwe的博客-CSDN博客

        作用：对比受限制的两串字符串

        strncmp和strcmp其实相差并不大，只是限制了对比的范围。返回值与strcmp是一样的

        

 参数部分：

int __cdecl strncmp
(
    const char *first,
    const char *last,
    size_t      count
)

 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>

int main()
{
	char de[20] = "abcd";
	char so[] = "aba";
	strncmp(de, so, 3);
	printf("%s\n", de);
	//结果：1
	return 0;
}

        输入3比较的就是de和so的前三个字符

        

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>

int main()
{
	char de[20] = "abad";
	char so[] = "aba";
	int ret = strncmp(de, so, 7);
	printf("%d\n",ret );
	//结果：1
	return 0;
}

        即使输入的数字超出了两个字符串的个数也没事，因为往后比较的都是\0。与strcmp基本一致。

strncmp()函数的实现：

        strncmp函数源码：

int __cdecl strncmp
(
    const char *first,
    const char *last,
    size_t      count
)
{
    size_t x = 0;

    if (!count)
    {
        return 0;
    }

    if( count >= 4 )
    {
        /* unroll by four */
        for (; x < count-4; x+=4)
        {
            first+=4;
            last +=4;

            if (*(first-4) == 0 || *(first-4) != *(last-4))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-4) - *(unsigned char *)(last-4));
            }

            if (*(first-3) == 0 || *(first-3) != *(last-3))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-3) - *(unsigned char *)(last-3));
            }

            if (*(first-2) == 0 || *(first-2) != *(last-2))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-2) - *(unsigned char *)(last-2));
            }

            if (*(first-1) == 0 || *(first-1) != *(last-1))
            {
                return(*(unsigned char *)(first-1) - *(unsigned char *)(last-1));
            }
        }
    }

    /* residual loop */
    for (; x < count; x++)
    {
        if (*first == 0 || *first != *last)
        {
            return(*(unsigned char *)first - *(unsigned char *)last);
        }
        first+=1;
        last+=1;
    }

    return 0;
}

        第一个if语句，如果count==0那么就不用比较了，因为比较的区间没有。

        第二个if语句只是将区间划分成[0,4]和(4,正无穷)讨论

        之后的语句就是把每个每个字符进行比较，返回比较的结果。