String底層函數(shù)的實現(xiàn)方式詳解

更新時間：2023年09月14日 14:47:15 作者：代碼大魔王?

這篇文章主要介紹了String底層函數(shù)的實現(xiàn)方式,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

1. strcpy函數(shù)的實現(xiàn)
2. strncpy函數(shù)的實現(xiàn)
3. strcat函數(shù)的實現(xiàn)
4. strncat函數(shù)的實現(xiàn)
5. strcmp函數(shù)的實現(xiàn)
6. strncmp函數(shù)的實現(xiàn)
7. strlen函數(shù)的實現(xiàn)
8. strnlen函數(shù)的實現(xiàn)
9. memset函數(shù)的實現(xiàn)
10. memcpy函數(shù)的實現(xiàn)

二、內(nèi)存重疊問題

一、常見的String封裝函數(shù)

1. strcpy函數(shù)的實現(xiàn)

char *strcpy(char *dest, const char *src)
{
	char *tmp = dest;
	while ((*dest++ = *src++) != '\0')
		/* nothing */;
	return tmp;
}

注意：strcpy 函數(shù)的返回值類型為 char* ，即目標字符串的起始地址，主要有以下兩個原因：

方便鏈式表達式：通過返回目標字符串的指針，可以方便地在連續(xù)的字符串操作函數(shù)中進行鏈式調(diào)用。比如可以將 strcpy 與其他字符串操作函數(shù)（如 strcat ）連續(xù)使用，如 result = strcpy(dest, src1); result = strcat(result, src2); 。這樣可以在一行代碼中完成多個字符串拷貝和連接的操作。
返回傳入的目標指針： strcpy 函數(shù)在內(nèi)部會修改目標字符串指針 dest 的值，使其指向復(fù)制后的字符串的結(jié)尾位置。通過返回目標字符串的起始地址，可以方便地獲取復(fù)制后的字符串，并進行后續(xù)的操作或驗證。

2. strncpy函數(shù)的實現(xiàn)

char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t count)
{
	char *tmp = dest;
	while (count) {
		if ((*tmp = *src) != 0)
			src++;
		tmp++;
		count--;
	}
	return dest;
}

3. strcat函數(shù)的實現(xiàn)

char *strcat(char *dest, const char *src)
{
	char *tmp = dest;
	while (*dest)
		dest++;
	while ((*dest++ = *src++) != '\0')
		;
	return tmp;
}

4. strncat函數(shù)的實現(xiàn)

char *strncat(char *dest, const char *src, size_t count)
{
	char *tmp = dest;
	if (count) {
		while (*dest)
			dest++;
		while ((*dest++ = *src++) != 0) {
			if (--count == 0) {
				*dest = '\0';
				break;
			}
		}
	}
	return tmp;
}

5. strcmp函數(shù)的實現(xiàn)

int strcmp(const char *cs, const char *ct)
{
	unsigned char c1, c2;
	while (1) {
		c1 = *cs++;
		c2 = *ct++;
		if (c1 != c2)
			return c1 < c2 ? -1 : 1;
		if (!c1)
			break;
	}
	return 0;
}

6. strncmp函數(shù)的實現(xiàn)

int strncmp(const char *cs, const char *ct, size_t count)
{
	unsigned char c1, c2;
	while (count) {
		c1 = *cs++;
		c2 = *ct++;
		if (c1 != c2)
			return c1 < c2 ? -1 : 1;
		if (!c1)
			break;
		count--;
	}
	return 0;
}

7. strlen函數(shù)的實現(xiàn)

size_t strlen(const char *s)
{
	const char *sc;
	for (sc = s; *sc != '\0'; ++sc)
		/* nothing */;
	return sc - s;
}

8. strnlen函數(shù)的實現(xiàn)

size_t strnlen(const char *s, size_t count)
{
	const char *sc;
	for (sc = s; count-- && *sc != '\0'; ++sc)
		/* nothing */;
	return sc - s;
}

9. memset函數(shù)的實現(xiàn)

void *memset(void *s, int c, size_t count)
{
	char *xs = s;
	while (count--)
		*xs++ = c;
	return s;
}

10. memcpy函數(shù)的實現(xiàn)

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)
{
	char *tmp = dest;
	const char *s = src;
	while (count--)
		*tmp++ = *s++;
	return dest;
}

二、內(nèi)存重疊問題

memcpy函數(shù)將src的字節(jié)數(shù)復(fù)制到dest。如果源和目標重疊，這個函數(shù)不能確保重疊區(qū)域的原始源字節(jié)在被覆蓋之前被復(fù)制。

一. 高地址向低地址進行拷貝由于在虛擬地址空間中，?？臻g的生長方向是高地址向低地址生長，首先采用這種方式。簡略的講就是源字符串中的字符從前往后向目標字符串按給定字節(jié)的大小依此進行拷貝。觀察上圖，可以得到兩個合理的區(qū)間即不會出現(xiàn)內(nèi)存覆蓋的區(qū)間。

(1)dest<=src

第一種情況dest=src,此時源字符串與目標字符串指針指向同一個位置，拷貝的過程相當自己給自己賦值，因此拷貝結(jié)束后源字符串并沒有發(fā)生變化。

第二種情況dest < src,這樣的拷貝盡管會覆蓋src的內(nèi)容，出現(xiàn)了內(nèi)存重疊，但其可以完成內(nèi)存拷貝的功能，并沒有將錯誤的信息拷貝過來。

(2)dest>=src+n當dest>=src+n，無論如何都不會出現(xiàn)內(nèi)存重疊的問題。

二. 低地址向高地址拷貝

(3)src<dest<src+n (內(nèi)存重疊)為了避免出現(xiàn)這種情況，我們可以將src和dest都移動 n-1個位置，這樣我們就可以從地址值向高地址進行拷貝，這樣盡管也有可能目標字符串覆蓋源字符串的情況，但是定影可以得到一個正確的拷貝。

memove可以避免內(nèi)存拷貝時的重疊問題。
實際上，memcpy只是memmove的一個子集。
memcpy比memmove的速度要快一些。

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t count)
{
	char *tmp;
	const char *s;
	if (dest <= src) {
		tmp = dest;
		s = src;
		while (count--)
			*tmp++ = *s++;
	} else {
		tmp = dest;
		tmp += count;
		s = src;
		s += count;
		while (count--)
			*--tmp = *--s;
	}
	return dest;
}

到此這篇關(guān)于String底層函數(shù)的實現(xiàn)方式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)String底層函數(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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