经典面试题之手撕字符串函数

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mb600aa45a054a0 2021-03-17 13:41:52

文章标签 c++ 文章分类 C/C++ 后端开发

原创 lightcity 光城 2019-08-27

经典面试题之手撕字符串函数

最近看到一些面试C/C++的一个问题：手撕字符串函数，包括：

strcpy
memcpy
memmove
strcat
strcmp
strstr

下面一起来手撕。

1.strcpy

功能：把 src 所指向的字符串复制到 dest。

看到这个需求你一想，这还不简单，就写出了下面代码，可惜啊，你挂了！

char *strcpy(char *dest, const char *src) {
   if (!dest || !src)
       return NULL;
   char *d = dest;
   while (*src != '\0') {
       *d++ = *src++;
  }
   *d = '\0';
   return dest;
}

考虑一个场景，现在测试程序调用如下：

char src[66] = "lightcity";
strcpy(src + 1, src, strlen(src) + 1);

你跑一下你的代码发现运行结果是：lllllllll。失败吧！什么原因呢？

这里有个重要的点：内存重叠！

在上述代码中：

src+1指向的是i这个位置src指向的是l这个位置

当指针dst赋值为l的时候，前面的i已经被改为l，依次类推，就输出了lllllllll。

我们分析一下内存重叠的位置：

内存重叠：当 src<dst<src+n n为字符串的长度，不包含\0。

实现如下：

char *strcpy1(char *dest, const char *src) {
   if (!dest || !src)
       return NULL;
   char *d = dest;
   int size = strlen(src) + 1;
   if (d > src && d < src + size) {
       d = d + size - 1;
       src = src + size - 1;
       while (size--) {
           *d-- = *src--;
      }
  } else {
       while (size--) {
           *d++ = *src++;
      }
  }
}

2.memcpy与memmove

功能：从存储区 src 复制 n 个字符到存储区 dest。

如果写出的代码如下：同strcpy一样你也失败了！

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n) {
   if (!dest || !src)
       return NULL;
   char *d = (char *) dest;
   const char *s = (const char *) src;
   size_t i = 0;
   for (i = 0; i < n; i++) {
       *d++ = *s++;
  }
   return dest;
}

优化也是消除内存重叠！

我们看一下man手册中的memcpy函数：

The memcpy() function copies n bytes from memory area src to memory area dest. The memory areas must not overlap. Use memmove(3) if the memory areas do overlap。

翻译一下就是，memcpy函数从存储区 src 复制 n 个字符到存储区 dest。存储区不能重叠！

如果重叠了，需要使用memmove。

实现如下：

void *memcpy1(void *dest, const void *src, size_t n) {
   if (!dest || !src)
       return NULL;
   char *d = (char *) dest;
   const char *s = (const char *) src;
   if (d > s && d < s + n) {
       d = d + n - 1;
       s = s + n - 1;
       while (n--)
           *d-- = *s--;
  } else {
       while (n--)
           *d++ = *s++;
  }
   return dest;
}

上述也是memmove函数实现！

3. strcmp

比较两个字符串，正数就是srt1大，负数就是srt2大，反之相等！

int strcmp(const char* str1,const char* str2) {
   while(*str1==*str2&&*str1!='\0') {
       str1++;
       str2++;
  }
   return *str1-*str2;
}

4.strcat

将src字符串追加到dest中。

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

   while(*src!='\0') {
       *d++=*src++;
  }
   *d='\0';
   return dest;
}

5.strstr

在str1中查找str2，并返回str2在str1中的起始位置后的所有字符串。

char* strstr(char *str1, char *str2) {
   if (str1 == NULL || str2 == NULL) return NULL;
   char *s = str1;
   if (*str2 == '\0') {
       return NULL;//若str2为空，则直接返回空
  }
   while (*s != '\0') {//若不为空，则进行查询
       char *s1 = s;
       char *s2 = str2;
       while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2) {
           s1++, s2++;
      }
       if (*s2 == '\0') {
           return s;//若s2先结束
      }
       if (*s2 != '\0' && *s1 == '\0') {
           return NULL;//若s1先结束而s2还没结束，则返回空
      }
       s++;
  }
   return NULL;
}