strcpy函数的C/C++实现

2013-07-05 14:07:49

本函数给出了几种strcpy与strncpy的实现，有ugly implementation，也有good implementation。并参考标准库中的implementation，最后给出了比较好的implementation。

字符串复制，一个一个字符进行判断，直到最后一个结束符。

问题：

*与++的优先级问题：

根据《C缺陷与C陷阱》上的说法，两者是同一个优先级，结合性是从右向左。但*p++的含义却是先得到*p的值，之后再对指针p加1，具体实例见文章：http://www.cnblogs.com/youngforever/p/3171283.html

因此，

while ( (*dst = *src) != '\0')

dst++;

*src++;

可简写为：

while ( (*dst = *src) != '\0') ;

又因为'\0'的ASCII值就是0，因此while ( (*dst++ = *src++) != '\0') ;  可简写为while ( *dst++ = *src++ ) ;

 并注意到结束时字符串结束符'\0'已经复制，因为是先复制再判断的。

小结：

标准库函数并没有输入合法性检查，这将输入合法性检查的任务推给了函数的调用者。
对于strcpy函数，好的implementation要考虑一下几点：

1. 函数src参数应为const，dst参数为非const；
2. 函数要返回dst的地址，以方便嵌套使用该函数；
3. 函数返回的dst的地址不要为const类型；
4. 确定dst要有字符串结束符；
5. 注意输入合法性检查注意输入合法性检查。

对于strncpy函数，除了以上几点外，好的implementation还要考虑一下几点：

当source的长度小于count时，应该怎么办？标准库函数的做法是，对dst大于source长度、小于count的部分赋值为\0；但在当source的长度大于count时。赋值到dst中的字符串是没有结束符的，在下面的运行结果中_strncpy_2的测试部分可以看到；这是因为代码中只这样写的：

 while (count && (*dest++ = *source++))    /* copy string */
         count--;

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

这样在当source的长度大于或等于count时，就不会执行下面的if语句，而上面的while条件判断由于是先判断count的值，后复制的，因此，在count减为0时，刚好复制完最后一个有效字符，即 \0 的前一个字符，而没有复制\0.

如果要想使得source的长度大于count时，复制到dst中的字符串也有结束符，_strncpy_3函数可以做到这一点；

注意若while中的换为(*dest++ = *source++) && count，结果就会不同，即：

 while ( (*dest++ = *source++) && count )
         count--;   

这样写，就会在source长度大于count时，多复制一个字符，因为count为0时，*source不是\0，仍会惊醒复制曹组，之后才会判断count的值。

---

代码：

 #include <iostream>

 using namespace std;
 #define SIZE 100

 /***
 *char *strcpy(dst, src) - copy one string over another
 *
 *Purpose:
 *       Copies the string src into the spot specified by
 *       dest; assumes enough room.
 *
 *Entry:
 *       char * dst - string over which "src" is to be copied
 *       const char * src - string to be copied over "dst"
 *
 *Exit:
 *       The address of "dst"
 *
 *Exceptions:
 *******************************************************************************/

 const char * _strcpy_1(char *dst,const char *src)
 {
     if (NULL == src || NULL == dst)
     {
         return NULL;
     }
     char *dst_ret = dst;
     //const char *dst_ret = dst;
     while ( (*dst++ = *src++) != '\0') ;   //*的优先级高于++,结束时'\0'已经复制
     return dst_ret;
 }

 char * _strcpy_2(char *dst,const char *src)
 {
     if (NULL == src || NULL == dst)
     {
         return NULL;
     }
     char *dst_ret = dst;
     //const char *dst_ret = dst;      //返回值不需要是const类型的
     while ( (*dst++ = *src++) != '\0') ;   //*的优先级高于++
     return dst_ret;
 }

 //标准库函数给出的implementation，没有输入合法性检查
 char * _strcpy_3(char *dst,const char *src)
 {
     char *cp = dst;

     while ( *cp++ = *src++ )
         ;        /* Copy src over dst */

     return ( dst );
 }

 //标准库函数给出的implementation，加上输入合法性检查
 //好的implementation要考虑一下几点：
 //1）函数src参数应为const，dst参数为非const
 //2）注意输入合法性检查
 char * _strcpy_4(char *dst,const char *src)
 {
     if (NULL == src || NULL == dst)
     {
         return NULL;
     }

     char *cp = dst;

     while ( *cp++ = *src++ )
         ;        /* Copy src over dst */

     return ( dst );
 }

 /***
 *char *strncpy(dest, source, count) - copy at most n characters
 *
 *Purpose:
 *       Copies count characters from the source string to the
 *       destination.  If count is less than the length of source,
 *       NO NULL CHARACTER is put onto the end of the copied string.
 *       If count is greater than the length of sources, dest is padded
 *       with null characters to length count.
 *
 *
 *Entry:
 *       char *dest - pointer to destination
 *       char *source - source string for copy
 *       unsigned count - max number of characters to copy
 *
 *Exit:
 *       returns dest
 *
 *Exceptions:
 *
 *******************************************************************************/

 //不好的implementation
 //因为参数count为int，且在src的长度小于count时，dst后面的没有处理
 char * _strncpy_1(char *dst,const char *src,int count)
 {
     if (NULL == src || NULL == dst)
     {
         return NULL;
     }
     char *cp = dst;
     int current_count = ;
     //while ( (*cp++ = *src++) != '\0' && current_count != count)
     //    ++current_count;

     //*(cp - 1) = '\0'; //结束符

     while ( current_count != count && (*cp++ = *src++) != '\0')
         ++current_count;

     *cp = '\0'; //结束符

     return ( dst );
 }

 //标准库函数的implementation
 char *  _strncpy_2 (
     char * dest,
     const char * source,
     size_t count
     )
 {
     char *start = dest;

     while (count && (*dest++ = *source++))    /* copy string */
         count--;

     if (count)                              /* pad out with zeroes */
         while (--count)
             *dest++ = '\0';   //在sorce的长度小于count时，后面不补'\0'，只是将source的前面count个字符覆盖，后面的不变

     return(start);
 }

 //标准库函数的implementation，加上输入合法性检查
 //好的implementation要考虑一下几点：
 //1）输入source为const，dest为非const，count为size_t类型
 //2）在sorce的长度小于count时，后面补'\0'
 //3）在sorce的长度大于count时，同样有结束符'\0'
 char *  _strncpy_3 (
     char * dest,
     const char * source,
     size_t count
     )
 {
     if (NULL == source || NULL == dest)
     {
         return NULL;
     }

     char *start = dest;

     while (count && (*dest++ = *source++))    /* copy string */
         count--;     //若while中的换为(*dest++ = *source++) && count，结果就会不同

     //*(dest - 1) = '\0';  //结束符
     *dest = '\0';  //在sorce的长度小于count时，后面补'\0'

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

     return(start);
 }

 //测试程序
 int main()
 {
     //_strcpy
     char src_1[SIZE] = "hello world!";
     char dst[SIZE] = "\0";

     cout<<"test _strcpy_1..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     _strcpy_1(dst,src_1);
     cout<<"the dst string is : "<<dst<<endl;

     char src_2[SIZE] = "hello!";
     cout<<"test _strcpy_2..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_2<<endl;
     _strcpy_2(dst,src_2);
     cout<<"the dst string is : "<<dst<<endl;

     char src_3[SIZE] = "happy birthday!";
     cout<<"test _strcpy_3..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_3<<endl;
     _strcpy_3(dst,src_3);
     cout<<"the dst string is : "<<dst<<endl;

     char *src_null = NULL;  //不能这样赋值，报错：cannot convert from 'int' to 'char [100]'
     //cout<<"test _strcpy_3(src == NULL )..."<<endl;
     ////cout<<"the src string is : "<<src_3<<endl;
     //_strcpy_3(dst,src_null);
     //cout<<"the dst string is : "<<dst<<endl;

     char src_4[SIZE] = "happy!";
     cout<<"test _strcpy_4..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_4<<endl;
     _strcpy_4(dst,src_4);
     cout<<"the dst string is : "<<dst<<endl;

     cout<<"test _strcpy_4(src == NULL )..."<<endl;
     _strcpy_4(dst,src_null);
     cout<<"the dst string is : "<<dst<<endl;

     //_strncpy
     char dst_2[SIZE] = "\0";
     size_t count = ;
     cout<<"test _strncpy_1..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     cout<<"the number to copy is : "<<count<<endl;
     _strncpy_1(dst_2,src_1,count);
     cout<<"the dst_2 string is : "<<dst_2<<endl;

     count = ;
     cout<<"test _strncpy_1..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     cout<<"the number to copy is : "<<count<<endl;
     _strncpy_1(dst_2,src_1,count);
     cout<<"the dst_2 string is : "<<dst_2<<endl;

     count = ;
     cout<<"test _strncpy_2..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     cout<<"the number to copy is : "<<count<<endl;
     _strncpy_2(dst_2,src_1,count);
     cout<<"the dst_2 string is : "<<dst_2<<endl;

     count = ;
     cout<<"test _strncpy_2..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     cout<<"the number to copy is : "<<count<<endl;
     _strncpy_2(dst_2,src_1,count);
     cout<<"the dst_2 string is : "<<dst_2<<endl;

     count = ;
     cout<<"test _strncpy_3..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     cout<<"the number to copy is : "<<count<<endl;
     _strncpy_3(dst_2,src_1,count);
     cout<<"the dst_2 string is : "<<dst_2<<endl;

     count = ;
     cout<<"test _strncpy_3..."<<endl;
     cout<<"the src string is : "<<src_1<<endl;
     cout<<"the number to copy is : "<<count<<endl;
     _strncpy_3(dst_2,src_1,count);
     cout<<"the dst_2 string is : "<<dst_2<<endl;

     return ;
 }

运行结果（分别测试count大于、以及小于source长度的情形）：

 test _strcpy_1...
 the src string is : hello world!
 the dst string is : hello world!
 test _strcpy_2...
 the src string is : hello!
 the dst string is : hello!
 test _strcpy_3...
 the src string is : happy birthday!
 the dst string is : happy birthday!
 test _strcpy_4...
 the src string is : happy!
 the dst string is : happy!
 test _strcpy_4(src == NULL )...
 the dst string is : happy!
 test _strncpy_1...
 the src string is : hello world!
 the number to copy is :
 the dst_2 string is : hell
 test _strncpy_1...
 the src string is : hello world!
 the number to copy is :
 the dst_2 string is : hello world!
 test _strncpy_2...
 the src string is : hello world!
 the number to copy is :
 the dst_2 string is : hello world!
 test _strncpy_2...
 the src string is : hello world!
 the number to copy is :
 the dst_2 string is : hello world!
 test _strncpy_3...
 the src string is : hello world!
 the number to copy is :
 the dst_2 string is : hell
 test _strncpy_3...
 the src string is : hello world!
 the number to copy is :
 the dst_2 string is : hello world!
 请按任意键继续. . .

从运行结果可以看出，