常用的字符处理函数实现：strstr strcpy strcat memcpy memmove

红太狼 2022-08-02 06:11 180阅读 0赞

# 1、strstr #

strstr函数有两个版本：

const char * strstr ( const char * str1, const char * str2 );
          char * strstr (       char * str1, const char * str2 );

## (1) 朴素的实现方式 ##

遍历两个字符串，在str1中逐个匹配str2，时间复杂度O(nm).

## (2) KMP算法 ##

strstr的两种实现参考文章：  [KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法][KMP_Knuth-Morris-Pratt]

# 2、strlen #

以下两种实现类似，后一种没有借助局部length变量。

size_t strlen1(const char *str) {
    	assert(str != NULL);
    	unsigned int length = 0;
    	while ((*str++) != '\0')
    		++length;
    	return length;
    }
    
    size_t strlen2(const char *str) {
    	assert(str != NULL);
    	const char *end = str;
    	while (*end++) ;
    	return ((int)(end - str - 1));
    }

# 3、strcat strncat #

**注意几点**：

a. 给源字符加上const属性；

b. 给源地址和目的地址加非零断言；

c. 为了实现链式操作，将目的地址返回，而不是返回void；

d. 考虑源目的区域有重叠的情况；

e. 一定要保证追加操作完后，目的地址最后以空字符'\\0‘结尾。

</pre><pre name="code" class="cpp">char *strcat1(char *destination, const char *source) {
    	assert (destination != NULL && source != NULL);
    	char *cp = destination;
    	while (*cp)
    		++cp;
    	while (*cp++ = *source++) ;
    	return destination;
    }
    
    char* strncat1(char *destination, const char *source, size_t count) {
    	assert (destination != NULL && source != NULL);
    	char *cp = destination;
    	while (*cp)
    		++cp;
    	while (count-- && *source != '\0')
    		*cp++ = *source++;
    	*cp = '\0';
    	return destination;
    }

# 4、strcmp strncmp #

**注意**：下面字符做减法时，要强制类型转换，将char转换为unsigned char，因为strcmp函数是按照ASCII码进行比较的，而ASCII码的范围是0 ~ 255，char的范围是-127 ~ 127，所以当输入为负数时会返回错误。

int strcmp1(const char *str1, const char *str2) {
    	assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
    
    	int result = 0;
    	while ( !(result = *(unsigned char*)str1 - *(unsigned char*)str2) && *str2) {
    		++str1;
    		++str2;
    	}
    
    	if (result < 0)
    		return -1;
    	else if (result > 0)
    		return 1;
    	return result;
    }
    
    int strncmp1(const char *str1, const char *str2, size_t count) {
    	assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
    
    	int result = 0;
    	//下一行必须将count--写在前边，否则count等于0时还会计算一个ret
    	while (count-- && (!(result = *(unsigned char*)str1 - *(unsigned char*)str2)) && *str2) {
    		++str1;
    		++str2;
    	}
    
    	if (result < 0)
    		return -1;
    	else if (result > 0)
    		return 1;
    	return result;
    }

# 5、strcpy strncpy #

**注意几点**：

a. 给源字符加上const属性；

b. 给源地址和目的地址加非零断言；

c. 为了实现链式操作，将目的地址返回，而不是返回void；

d. 考虑源目的区域有重叠的情况；

e. 一定要保证复制完后，目的地址最后以空字符'\\0‘结尾。

char *strcpy(char *destination, const char *source) {
    	assert(destination != NULL && source != NULL);
    
    	if (destination == source)
    		return destination;
    
    	char *cp = destination;
    	while ((*cp++ = *source++) != '\0')
    		;
    	return destination;
    }
    
    char *strncpy1(char *destination, const char *source, size_t count) {
    	assert(destination != NULL && source != NULL);
    
    	if (destination == source)
    		return destination;
    
    	char *cp = destination;
    	while (count-- && *source != '\0')
    		*cp++ = *source++;
    	*cp = '\0';
    	return destination;
    }

# 6、strpbrk #

有两个版本：

const char * strpbrk ( const char * str1, const char * str2 );
          char * strpbrk (       char * str1, const char * str2 );

/*
    Returns a pointer to the first occurrence in str1 of any of the 
    characters that are part of str2, or a null pointer if there are no matches.
    The search does not include the terminating null-characters
    该函数也是两个版本：const和非const版本
    */
    char *strpbrk1(char *str1, const char *str2) {     
    	assert((str1 != NULL) && (str2 != NULL));     
    	const char *s;     
    	while (*str1 != '\0') {     
    		s = str2;     
    		while (*s != '\0'){     
    			if (*str1 == *s)     
    				return str1;     
    			++ s;     
    		}     
    		++ str1;     
    	}     
    	return NULL;     
    }

# 7、memcpy #

该函数不检查source结尾的null字符，仅仅拷贝count个字节。为了避免溢出，destination和source指针所指的数组必须最少有count个字节，而且两个区域不能重叠。

如果区域有重叠，那么要使用memmove这个更安全的方式。

void *memcpy1(void *destination, const void *source, size_t count) {
    	assert (destination != NULL && source != NULL);
    
    	void *address = destination;
    	while (count--) {
    		*(char*)destination = *(char*)source;
    		destination = (char *)destination + 1;
    		source = (char *)source + 1;
    	}
    	return address;
    }

# 8、memmove #

和memcpy函数一样，该函数也不会检查source末尾的空字符null，仅仅拷贝count个字节；为了避免溢出，destination和source指针所指的数组必须最少有count个字节。但是**该函数允许源和目的区域重叠**。

void *memmove1(void *destination, const void *source, size_t count) {
    	assert (destination != NULL && source != NULL);
    
    	char *pdest = (char*)destination;
    	char *psrc = (char*)source;
    	//pdest在psrc后面，且两者距离小于count，从尾部开始移动，
    	//其他情况从头部开始移动
    	if ((pdest > psrc) && (pdest - psrc < count)) {
    		while (count--)
    			*(pdest + count) = *(psrc + count);
    	}
    	else {
    		while (count--)
    			*pdest++ = *psrc++;
    	}
    	return destination;
    }

# 9、memset #

void *memset1(void *str, int value, size_t count) {
    	if (str == NULL)
    		return NULL;
    
    	void *p = str;
    	while (count--) {
    		*(char*)p = (char)value;
    		p = (char *)p + 1;
    	}
    	return str;
    }

# 10、strchr memchr #

memchr函数功能：查找在num字节内，value（解释为unsigned char）第一次出现的位置，返回指向它的指针。

两个版本：

const void * memchr ( const void * ptr, int value, size_t num );
          void * memchr (       void * ptr, int value, size_t num );

void *memchr1(void *str, int value, size_t count) {
    	if (str == NULL)
    		return NULL;
    	while (count--) {
    		if (*(char*)str == value)
    			return (void*)str;
    		str = (char*)str + 1;
    	}
    	return NULL;
    }

strchr也有两个版本：

const char * strchr ( const char * str, int character );
          char * strchr (       char * str, int character );

//查找字符串s中首次出现字符c的位置     
    char *strchr1(char *str, int c)     {     
    	assert(str != NULL);     
    	for (; *str != (char)c; ++ str)     
    		if (*str == '\0')     
    			return NULL;     
    	return str;     
    }

参考：[程序员编程艺术：第四章、现场编写类似strstr/strcpy/strpbrk的函数][strstr_strcpy_strpbrk]

[KMP_Knuth-Morris-Pratt]: http://blog.csdn.net/u013074465/article/details/46637239
[strstr_strcpy_strpbrk]: http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6417600