某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發(fā)崗位第31面：

面試官：strcpy函數(shù)使用過吧？

二師兄：用過。

面試官：這個函數(shù)有什么作用？

二師兄：主要用做字符串復制，將于字符從一個位置復制到另一個位置。

面試官：strncpy函數(shù)也使用過吧，和strcpy有何不同？

二師兄：strncpy多了一個size_t的參數(shù)，用于避免緩沖區(qū)溢出。

面試官：能否實現(xiàn)一個strncpy函數(shù)？

二師兄：好的。

void strncpy(char *dest, char *src, size_t n)
{
    for (size_t i = 0; i < n; i++)
    {
        *(dest + i) = *(src + i);
    }
}

面試官：額。。如果strlen(src) < n會發(fā)生什么？

二師兄：嗯。。那要做個判斷。。

void strncpy(char *dest, char *src, size_t n)
{
    size_t len = strlen(src) > n ? n : strlen(src);
    for (size_t i = 0; i < len; i++)
    {
        *(dest + i) = *(src + i);
    }
}

面試官：如果strlen(dest) < n呢？

二師兄：因為n是程序員傳入進來的，且無法知曉dest的長度，所以這個n要程序員保證它的正確性。

面試官：有沒有更簡潔的寫法？比如利用指針的自增？

二師兄：讓我想想。。

void strncpy(char *dest, char *src, size_t n)
{
    while(n-- && (*dest++ = *src++));
}

面試官：如果用戶傳入的src是字符串常量，會發(fā)生什么？

二師兄：額。。。讓我想想。。明白了，要在src前加上const修飾符：

void strncpy(char *dest, const char *src, size_t n)
{
    while(n-- && (*dest++ = *src++));
}

面試官：有一些操作需要strcpy嵌套strcpy，如果要實現(xiàn)這個功能，需要做哪些修改？

二師兄：你說的是strncpy(strncpy(...)...)這種操作嗎？

面試官：是的。

二師兄：那么需要返回dest地址：

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n)
{
    char *ret = dest;
    while (n-- && (*dest++ = *src++));
    return ret;
}

面試官：如果src和dest的內(nèi)存地址有重疊，會發(fā)生什么？

二師兄：這要分為兩種情況，第一種情況：dest < src < dest+n：

二師兄：此時并不需要特殊的處理，拷貝完成后，整個字符串是這樣的：

二師兄：雖然src被覆寫了，但是dest的內(nèi)容是正確的。

二師兄：第二種情況，src < dest <src+n;

二師兄：如果直接拷貝，結(jié)果會變成這樣：

二師兄：此時dest的內(nèi)容是錯誤的。所以我們需要對這種情況做特殊處理：

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n)
{
    char *ret = dest;
    size_t len = strlen(src) > n ? n :strlen(src);
    if(src < dest && dest < src + len)  //需要從尾部開始拷貝
    {
        const char* s = src + len - 1;
        char* d = dest + len - 1;
        while(len --) *d-- = *s--;
        return ret;
    }
    while (n-- && (*dest++ = *src++));
    return ret;
}

面試官：嗯。有沒有什么辦法對以上的代碼做一些性能上的優(yōu)化？

二師兄：可以使用SIMD（Single Instruction Multiple Data）指令對strncpy函數(shù)做一些優(yōu)化。*dest++ = *src++每次只能復制一個字節(jié)的內(nèi)容，而SIMD每次可以復制超過一個字節(jié)的內(nèi)容，當數(shù)據(jù)量大的時候，效率會有明顯的提升。

面試官：寫過SIMD相關(guān)的代碼嗎？

二師兄：只是聽說過，沒有用過。

面試官：好的，今天就到這里，請回去等通知吧。

什么是SIMD？SIMD真的能夠提升效率嗎？

SIMD是一種常見的并行計算技術(shù)，一條指令可以同時處理多個數(shù)據(jù)，所以它可以減少指令的數(shù)量，從而提高處理速度。

在X86_64架構(gòu)下，SIMD的指令集主要包括MMX、SSE、AVX。

下面代碼演示如果使用SIMD技術(shù)加速大容量字符串的拷貝：

#include <emmintrin.h>
void strncpy_simd(char *dest, const char *src, size_t n)
{
    size_t len = strlen(src) > n ? n : strlen(src);
    __m128i *d = (__m128i *)dest;
    const __m128i *s = (const __m128i *)src;
    while (len >= sizeof(__m128i))
    {
        _mm_storeu_si128(d++, _mm_loadu_si128(s++));
        len -= sizeof(__m128i);
    }
    char *dc = (char *)d;
    const char *sc = (const char *)s;
    while (len--)
    {
        *dc++ = *sc++;
    }
}

今天的面試到這里就結(jié)束了，感謝大家的耐心~

到此這篇關(guān)于C++面試八股文之如何實現(xiàn)strncpy函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++實現(xiàn)strncpy函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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