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C标准库实现
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本文地址：http://www.cnblogs.com/archimedes/p/c-library-string.html，转载请注明源地址。 1.背景知识中声明的函数是对标准C的一个重要补充，它们支持C语言把文本作为字符数组操作的传统。 string.h是C语言中C标准库的头文件，其中包含了宏定义、常量以及函数和类型的声明，涉及的内容除了字符串处理之外，还包括大量的内存处理函数；因此，string.h这个命名是不恰当的。在string.h中定义的函数十分常用，作为C标准库的一部分，它们被强制要求可以在任何支持C语言的平台上运行。但是，部分函数存在一些安全隐患，例如缓存溢出等，导致程序员宁愿使用一些更安全的函数而放弃一定的可移植性。同时，这些字符串函数只能处理ASCII字符集或兼容ASCII的字符集，如ISO-8859-1；在处理存在多字节字符的字符集，如UTF-8时，会产生一个警告，指出对字符串“长度”的计算是以字节而不是以Unicode字符为单位。非ASCII兼容字符集的字符串处理函数一般位于wchar.h中。 C标准库提供了所有重要的功能。这些函数可以对一下3种形式的串进行操作： 名字以mem开头的函数对任意的字符序列进行操作 名字以strn开头的函数对非空字符序列进行操作 所有其他名字以str开头的函数对空字符结尾的字符序列进行操作 2.的内容 常量和类型 名称说明 NULL 表示空指针常量的宏，即表示一个不指向任何有效内存单元地址的指针常量。 size_t 无符号整型，被用于sizeof运算符的返回值类型。代码如下： #ifndef _STRING_H #define _STRING_H #define NULL ((void *)0) #ifndef _SIZE_T #define _SIZE_T typedef unsigned int size_t; /* type returned by sizeof */ #endif /*_SIZE_T */ 函数 名称说明 void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n); 将n字节长的内容从一个内存地址复制到另一个地址；如果两个地址存在重叠，则最终行为未定义 void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n); 将n字节长的内容从一个内存地址复制到另一个地址；与memcpy不同的是它可以正确作用于两个存在重叠的地址 void *memchr(const void *s, char c, size_t n); 在从s开始的n个字节内查找c第一次出现的地址并返回，若未找到则返回NULL int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n); 对从两个内存地址开始的n个字符进行比较 void *memset(void *, int, size_t); 用某种字节内容覆写一段内存空间 char *strcat(char *dest, const char *src); 在字符串dest之后连接上src char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n); 在字符串dest之后连接上src，最多增加n个字符 char *strchr(const char *, int); 从字符串头开始查找某字符出现的位置 char *strrchr(const char *, int); 从字符串尾开始查找某字符出现的位置 int strcmp(const char *, const char *); 基于字典顺序比较两个字符串 int strncmp(const char *, const char *, size_t); 基于字典顺序比较两个字符串，最多比较n个字节 int strcoll(const char *, const char *); 基于当前区域设置的字符顺序比较两个字符串 char *strcpy(char *toHere, const char *fromHere); 将一个字符串从一个位置复制到另一个位置 char *strncpy(char *toHere, const char *fromHere, size_t); 将一个字符串从一个位置复制到另一个位置，最多复制n个字节 char *strerror(int); 返回错误码对应的解释字符串，参见errno.h（非线程安全函数） size_t strlen(const char *); 返回一个字符串的长度 size_t strspn(const char *s, const char *strCharSet); 从字符串s的起始处开始，寻找第一个不出现在strCharSet中的字符，返回其位置索引值 size_t strcspn(const char *s, const char *strCharSet); 从字符串s的起始处开始，寻找第一个出现在strCharSet中的字符，返回其位置索引值 char *strpbrk(const char *s, const char *strCharSet); 在字符串s中查找strCharSet中任意字符第一次出现的位置的指针值 char *strstr(const char *haystack, const char *needle); 在字符串haystack中查找字符串needle第一次出现的位置，heystack的长度必须长于needle char *strtok(char *, const char *); 将一个字符串分隔成一系列字符串；此函数非线程安全，且不可重入 size_t strxfrm(char *dest, const char *src, size_t n); 根据当前locale转换一个字符串为strcmp使用的内部格式函数原型代码如下：  
void *memchr(const void *_s, int _c, size_t _n);
int memcmp(const void *_s1, const void *_s2, size_t _n);
void *memcpy(void *_s1, const void *_s2, size_t _n);
void *memmove(void *_s1, const void *_s2, size_t _n);
void *memset(void *_s, int _c, size_t _n);
char *strcat(char *_s1, const char *_s2);
char *strchr(const char *_s, int _c);
int strncmp(const char *_s1, const char *_s2, size_t _n);
int strcmp(const char *_s1, const char *_s2);
int strcoll(const char *_s1, const char *_s2);
char *strcpy(char *_s1, const char *_s2);
size_t strcspn(const char *_s1, const char *_s2);
char *strerror(int _errnum);
size_t strlen(const char *_s);
char *strncat(char *_s1, const char *_s2, size_t _n);
char *strncpy(char *_s1, const char *_s2, size_t _n);
char *strpbrk(const char *_s1, const char *_s2);
char *strrchr(const char *_s, int _c);
size_t strspn(const char *_s1, const char *_s2);
char *strstr(const char *_s1, const char *_s2);
char *strtok(char *_s1, const char *_s2);
size_t strxfrm(char *_s1, const char *_s2, size_t _n);
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3.的实现
1、void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
功能：从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中
返回：函数返回指向dest的指针
void * memcpy(void *s1, const void *s2, register size_t n)
{
register char *p1 = s1;
register const char *p2 = s2;
if (n) {
n++;
while (--n > 0) {
*p1++ = *p2++;
}
}
return s1;
}
memcpy
2、void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 功能：由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域 返回：函数返回指向dest的指针
void * memmove(void *s1, const void *s2, register size_t n)
{
register char *p1 = s1;
register const char *p2 = s2;
if (n>0) {
if (p2 p1) {
/* overlap, copy backwards */
p1 += n;
p2 += n;
n++;
while (--n > 0) {
*--p1 = *--p2;
}
} else {
n++;
while (--n > 0) {
*p1++ = *p2++;
}
}
}
return s1;
}
memmove
3、void *memchr(const void *buf, int ch, size_t count); 功能：从buf所指内存区域的前count个字节查找字符ch 返回：当第一次遇到字符ch时停止查找。如果成功，返回指向字符ch的指针；否则返回NULL
void *memchr(const void *s, register int c, register size_t n)
{
register const unsigned char *s1 = s;
c = (unsigned char) c;
if (n) {
n++;
while (--n > 0) {
if (*s1++ != c) continue;
return (void *) --s1;
}
}
return NULL;
}
memchr
4、int memcmp(const void *buf1, const void *buf2, unsigned int count); 功能：比较内存区域buf1和buf2的前count个字节 返回： 当buf10
int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n)
{
register const unsigned char *p1 = s1, *p2 = s2;
if (n) {
n++;
while (--n > 0) {
if (*p1++ == *p2++) continue;
return *--p1 - *--p2;
}
}
return 0;
}
memcmp
5、void *memset(void *s, int ch, size_t n);
功能：将s中前n个字节用 ch 替换并返回 s 在一段内存块中填充某个给定的值，它是对较大的结构体或数组进行清零操作的一种最快方法
返回：指向s的指针
void *memset(void *s, register int c, register size_t n)
{
register char *s1 = s;
if (n>0) {
n++;
while (--n > 0) {
*s1++ = c;
}
}
return s;
}
memset
6、char *strcat(char *dest,char *src); 功能：把src所指字符串添加到dest结尾处(覆盖dest结尾处的'\0')并添加'\0'。
char *strcat(char *ret, register const char *s2)
{
register char *s1 = ret;
while (*s1++ != '\0')
/* EMPTY */ ;
s1--;
while (*s1++ = *s2++)
/* EMPTY */ ;
return ret;
}
strcat
7、char *strncat(char * s1,const char * s2.size_t n); 功能：把src所指字符串的前n个字符添加接功能到dest结尾处（覆盖dest结尾处接功能的'\0'）并添加'\0'。
char *strncat(char *ret, register const char *s2, size_t n)
{
register char *s1 = ret;
if (n > 0) {
while (*s1++)
/* EMPTY */ ;
s1--;
while (*s1++ = *s2++) {
if (--n > 0) continue;
*s1 = '\0';
break;
}
return ret;
} else return s1;
}
strncat
8、char *strchr(const char *s,char c); 功能：查找字符串s中首次出现字符c的位置
char *strchr(register const char *s, register int c)
{
c = (char) c;
while (c != *s) {
if (*s++ == '\0') return NULL;
}
return (char *)s;
}
strchr
9、char *strrchr(const char *s, int c) 功能：查找一个字符c在另一个字符串str中末次出现的位置（也就是从str的右侧开始查找字符c首次出现的位置），并返回从字符串中的这个位置起，一直到字符串结束的所有字符。如果未能找到指定字符，那么函数将返回NULL。
char *strrchr(register const char *s, int c)
{
register const char *result = NULL;
c = (char) c;
do {
if (c == *s)
result = s;
} while (*s++ != '\0');
return (char *)result;
}
strrchr
10、int strcmp(const char *s1,const char * s2); 功能：比较两个字符串。设这两个字符串为str1，str2，若str1=str2，则返回零；若str1>str2，则返回正数；若str1 0); if (n > 0) { if (*s1 == '\0') return -1; if (*--s2 == '\0') return 1; return (unsigned char) *s1 - (unsigned char) *s2; } } return 0; } strncmp 12、int strcoll(const char *s1,const char * s2); 功能：根据LC_COLLATE比较字符串s1和s2
int strcoll(register const char *s1, register const char *s2)
{
while (*s1 == *s2++) {
if (*s1++ == '\0') {
return 0;
}
}
return *s1 - *--s2;
}
strcoll
13、char *strcpy(char* dest, const char *src); 功能：把从src地址开始且含有NULL结束符的字符串复制到以dest开始的地址空间 说明：src和dest所指内存区域不可以重叠且dest必须有足够的空间来容纳src的字符串。返回指向dest的指针。
char *strcpy(char *ret, register const char *s2)
{
register char *s1 = ret;
while (*s1++ = *s2++)
/* EMPTY */ ;
return ret;
}
strcpy
14、char *strncpy(char *_s1, const char *_s2, size_t _n); 功能：（c/c++）复制字符串src中的内容（字符，数字、汉字....）到字符串dest中，复制多少由size_t的值决定，返回指向dest的指针。如果遇到空字符（'\0'），则空字符后面全部为空（字符）
char *strncpy(char *ret, register const char *s2, register size_t n)
{
register char *s1 = ret;
if (n>0) {
while((*s1++ = *s2++) && --n > 0)
/* EMPTY */ ;
if ((*--s2 == '\0') && --n > 0) {
do {
*s1++ = '\0';
} while(--n > 0);
}
}
return ret;
}
strncpy
15、char *strerror(int errnum) 功能：通过标准错误的标号，获得错误的描述字符串。
char *strerror(register int errnum)
{
extern const char *_sys_errlist[];
extern const int _sys_nerr;
if (errnum < 0 || errnum >= _sys_nerr)
return "unknown error";
return (char *)_sys_errlist[errnum];
}
strerror
16、size_t strlen(const char *org) 功能：计算字符串s的（unsigned int型）长度，不包括'\0'在内 说明：返回s的长度，不包括结束符NULL
size_t strlen(const char *org)
{
register const char *s = org;
while (*s++)
/* EMPTY */ ;
return --s - org;
}
strlen
17、size_t strspn (const char *s,const char * accept); 功能：strspn()从参数s 字符串的开头计算连续的字符，而这些字符都完全是accept 所指字符串中的字符。简单的说，若strspn()返回的数值为n，则代表字符串s 开头连续有n 个字符都是属于字符串accept内的字符
size_t strspn(const char *string, const char *in)
{
register const char *s1, *s2;
for (s1 = string; *s1; s1++) {
for (s2 = in; *s2 && *s2 != *s1; s2++)
/* EMPTY */ ;
if (*s2 == '\0')
break;
}
return s1 - string;
}
strspn
18、size_t strcspn(const char *string, const char *notin) 功能：顺序在字符串s1中搜寻与s2中字符的第一个相同字符，返回这个字符在S1中第一次出现的位置
size_t strcspn(const char *string, const char *notin)
{
register const char *s1, *s2;
for (s1 = string; *s1; s1++) {
for(s2 = notin; *s2 != *s1 && *s2; s2++)
/* EMPTY */ ;
if (*s2)
break;
}
return s1 - string;
}
strcspn
19、char *strpbrk(const char *s1, const char *s2); 功能：依次检验字符串s1中的字符，当被检验字符在字符串s2中也包含时，则停止检验，并返回该字符位置，空字符NULL不包括在内
char *strpbrk(register const char *string, register const char *brk)
{
register const char *s1;
while (*string) {
for (s1 = brk; *s1 && *s1 != *string; s1++)
/* EMPTY */ ;
if (*s1)
return (char *)string;
string++;
}
return (char *)NULL;
}
strpbrk
20、char *strstr(const char *str1, const char *str2); 功能：返回str2第一次在str1中的位置，如果没有找到，返回NULL
char *strstr(register const char *s, register const char *wanted)
{
register const size_t len = strlen(wanted);
if (len == 0) return (char *)s;
while (*s != *wanted || strncmp(s, wanted, len))
if (*s++ == '\0')
return (char *)NULL;
return (char *)s;
}
strstr
21、char *strtok(char *string, const char *separators) 功能：分解字符串为一组字符串。s为要分解的字符串，delim为分隔符字符串。
char *strtok(register char *string, const char *separators)
{
register char *s1, *s2;
static char *savestring;
if (string == NULL) {
string = savestring;
if (string == NULL) return (char *)NULL;
}
s1 = string + strspn(string, separators);
if (*s1 == '\0') {
savestring = NULL;
return (char *)NULL;
}
s2 = strpbrk(s1, separators);
if (s2 != NULL)
*s2++ = '\0';
savestring = s2;
return s1;
}
strtok
22、size_t strxfrm(char *s1, const char *save, size_t n) 功能：根据num长度拷贝前num个字符到目的字符串中，并返回源字符串长度。同时，该函数还可以自作为返回字符串长度，这时num=0，destination允许传入NULL
size_t strxfrm(register char *s1, register const char *save, register size_t n)
{
register const char *s2 = save;
while (*s2) {
if (n > 1) {
n--;
*s1++ = *s2++;
} else
s2++;
}
if (n > 0)
*s1++ = '\0';
return s2 - save;
}
strxfrm
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