C语言string类的实现

根据给定的代码片段，我们可以深入探讨C语言中与字符串操作相关的知识点，这些知识点主要集中在字符串的处理函数上，如反转、求长度、复制、截取、填充、查找字符、连接、子串搜索以及内存复制等操作。下面将对每个函数进行详细解析。 1. **字符串反转** - `strrev` ```c char* strrev(char *s) { char *h = s; char *t = s; while (*t++) {}; // 找到字符串末尾 t--; // 回退一个位置，指向最后一个非空字符 while (h < t) { // 当头部指针小于尾部指针时执行 char ch = *h; *h++ = *t; // 将尾部字符复制到头部 *t-- = ch; // 将头部字符复制到尾部 } return (s); } ``` 这个函数接收一个字符数组的指针作为参数，用于反转字符串。它通过两个指针，一个从头开始，另一个从尾开始，逐次交换两个指针所指向的字符，直到两个指针相遇或交错。 2. **字符串长度计算** - `strlen` ```c int strlen(const char *str) { assert(str != NULL); int len = 0; while (*str++ != '\0') ++len; return len; } ``` 此函数用于计算字符串的长度，不包括终止符`\0`。它通过遍历整个字符串直到遇到`\0`，并累加计数器来完成。 3. **字符串复制** - `strcpy` ```c char* strcpy(char *to, const char *from) { assert((to != NULL) && (from != NULL)); char *result = to; while ((*to++ = *from++) != '\0') NULL; return result; } ``` `strcpy`函数用于将一个字符串（`from`）完整地复制到另一个字符串（`to`）。它通过将`from`中的每一个字符复制到`to`中，直到遇到`\0`为止。 4. **字符串截取复制** - `strncpy` ```c char* strncpy(char *to, const char *from, size_t count) { assert((to != NULL) && (from != NULL)); char *result = to; while (count--) { if (*from != '\0') { *to++ = *from++; } else { *to++ = '\0'; } } return result; } ``` `strncpy`函数用于从源字符串中复制最多`count`个字符到目标字符串中。如果源字符串在复制`count`个字符前结束，则会在目标字符串的末尾添加`\0`，否则可能不会自动添加终止符。 5. **内存填充** - `memset` ```c void* memset(void *buffer, int c, size_t count) { assert(buffer != NULL); char *p = (char *)buffer; while (count--) *p++ = (char)c; return buffer; } ``` `memset`函数用于将指定数量的字节填充为特定值。在这个例子中，它将`buffer`指向的前`count`个字节设置为`c`的值。 6. **字符查找** - `strchr` ```c char* strchr(char *str, int c) { assert(str != NULL); for (; *str != (char)c; ++str) if (*str == '\0') return NULL; return str; } ``` `strchr`函数用于在字符串中查找第一次出现的指定字符的位置。如果找到，返回该字符的地址；否则返回`NULL`。 7. **字符串连接** - `strcat` ```c char* strcat(char *strDes, const char *strSrc) { assert((strDes != NULL) && (strSrc != NULL)); char *address = strDes; while (*strDes != '\0') ++strDes; while ((*strDes++ = *strSrc++) != '\0') NULL; return address; } ``` `strcat`函数用于将`strSrc`字符串追加到`strDes`字符串的末尾。 8. **字符串子串搜索** - `strstr` ```c char* strstr(const char *strSrc, const char *str) { assert(strSrc != NULL && str != NULL); const char *s = strSrc; const char *t = str; for (; *strSrc != '\0'; ++strSrc) { for (s = strSrc, t = str; *t != '\0' && *s == *t; ++s, ++t) NULL; if (*t == '\0') return (char*)strSrc; } return NULL; } ``` `strstr`函数用于在一个字符串（`strSrc`）中查找子串（`str`）的首次出现。如果找到，返回子串的起始位置；否则返回`NULL`。 9. **字符串复制（动态分配）** - `strdup_` ```c char* strdup_(char *strSrc) { if (strSrc != NULL) { char *start = strSrc; int len = 0; while (*strSrc++ != '\0') len++; char *address = (char*)malloc(len + 1); assert(address != NULL); while ((*address++ = *start++) != '\0'); return address - (len + 1); } return NULL; } ``` `strdup_`函数用于动态分配内存，并复制一个字符串到新分配的内存区域。注意这里的返回值计算方式有误，应该直接返回`address`。 10. **内存复制** - `memcpy` ```c //memcpy()函数未完整给出，但通常用于将一块内存的内容复制到另一块内存中。 ``` `memcpy`函数用于将源内存区域的内容复制到目标内存区域，通常不检查目标和源是否重叠。 这些函数构成了C语言中处理字符串的基本工具集，它们的正确使用对于字符串处理任务至关重要。理解每个函数的工作原理和适用场景是编写健壮、高效的C程序的关键。