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strcpy, strncpy

C语言标准库函数strcpy，把从src地址开始直到'\0'结束符为止（包括 '\0'）的字符串复制到以dest开始的地址空间。其原型为：

char * strcpy ( char * destination, const char * source );
// Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).

一个不错的实现如下：

char* strcpy (char * destination, const char * source ){
    if(destination==NULL || source==NULL){
        return NULL;
    }
    char *des = destination;
    while ((*destination++=*source++) != '\0');
    return des;
}

这里对于出现异常的情况 ANSI-C99标准并未定义，故由实现者决定返回值，通常为NULL。要注意以下几个方面：

  • 检查指针的有效性（用 NULL 检查）；
  • strcpy已经把src的内容复制到dest，但是为了实现级联操作，还需要 char *类型的返回值。

使用 strcpy 的例子如下：

const char *a = "1234";
char b[5], c[5];        // 长度为5，最后一个保存 \0
strcpy(c, strcpy(b, a));
printf("b: %s\nc: %s\n", b, c);     // 级联操作

char *d = (char *)malloc(5);
strcpy(d, a);

strncpy

不过由于 strcpy 在复制 src 内容时并不检查是否超过了 dest 缓冲区的大小，因此存在缓冲区溢出的安全隐患。所以，推荐使用 strncpy 函数来代替所有需要使用 strcpy 的地方，其原型如下：

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

调用函数时必须指定缓冲区大小，如果复制 n（<num）个source中的字符后遇到 '\0\，那么用 '\0' 填充dest中剩余的空间，如果source中字符大于等于num，会复制num个字符，并不会在 dest 最后隐式的添加 '\0'，也就是不能将 dest 看作一个C风格字符串（否则可能会导致缓冲区溢出）。注意，这里destination 和 source 不能有重叠部分。

strncpy 的不错的实现如下：

char* strncpy(char * destination, const char * source, int len)
{
    if(destination==NULL || source==NULL){
        return NULL;
    }
    char* ret=destination;
    int i=0;
    while(i++ < len && (*destination++ = *source++)!='\0');
    while(i++ < len)    *destination++ = '\0';
    return ret;
}

如何确保dest的有效性？

我们的版本中可以判断 dest 非空，但是对于一个没有初始化的指针，strcpy 还是是会出问题的（C++库中的strcpy也会出问题），这里需要调用者来保证这点。

指针重叠

考虑如果 dest 和 src 重合的话，情况会怎么样呢？

char s[10]="hello";
strcpy(s, s+1);
printf("%s \n", s);     // 返回ello，

char ss[10]="hello";
strcpy(ss+1, ss);
printf("%s \n", ss);    // 应返回hhello，但实际会报错

第二种情况中，src 未处理的部分已经被dst给覆盖了，也就是说 src<=dst<=src+strlen(src)。要想使得重叠部分的复制也可以完成，可以这样设计 strcpy，代码在 C++_Strcpy。

其实标准库中实现了一个 void* 类型的memcpy，实现复制 n 个字节的功能，原型如下：

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

String 类

类的构造函数，赋值函数，析构函数。

class String
{
public:
    String(const char *str=NULL);   //普通构造函数
    String(const String &str);      //拷贝构造函数
    String & operator =(const String &str);//赋值函数
    ~String();//析构函数
private:
    char* m_data;//用于保存字符串w
};

具体实现（String.cpp）

atoi

实现一个 atoi，将字符串转换为整数。官网文档对 atoi 有规定，注意几个测试用例：

  • 不规则输入，但是有效 -3924xbfc。
  • 无效格式：++1
  • 溢出数据：2147483648

一个可能的实现如下：

int myAtoi(string str) {
    const int len = str.size();

    int i = 0;
    // Skip starting whitespace as many as possible.
    while (str[i] == ' ' && i < len) i++;

    int sign = 1;
    // Read plus or minus sign.
    if (str[i] == '+') i++;
    else if (str[i] == '-') {
        i++;
        sign = -1;
    }

    int num = 0;
    for (; i < len; i++) {
        if (str[i] < '0' || str[i] > '9') {
            break;
        }
        if (num > INT_MAX / 10 || (num == INT_MAX / 10 && (str[i] - '0') > INT_MAX % 10)) {
            return sign == -1 ? INT_MIN : INT_MAX;
        }
        num = num * 10 + str[i] - '0';
    }

    return num * sign;
}

查看文件大小

可以有两种方法：

  1. 用标准 C 的文件操作函数（不支持超过2G的文件读取）；
  2. 调用 stat 函数获取文件的信息。

主要部分代码如下：

// 文件读取函数
unsigned long size;
FILE* fp = fopen( filename, "rb");
fseek(fp, SEEK_SET, SEEK_END );
size=ftell(fp);
fclose(fp);

// 库函数 stat 获取文件信息
struct stat buf;
auto size ＝ (unsigned long)buf.st_size;

要注意异常的处理，完整部分代码在 C++_GetFileSize.cpp

其他实现

  • strlen

详细实现在 C++_Coding

更多阅读

strcpy与memcpy的实现
linux下获取文件大小