面试题之strcpy/strlen/strcat/strcmp的实现

阿里的电面要我用C/C++实现一个字符串拷贝的函数，虽然以前写过 strcpy 的函数实现，但时间过去很久了，再加上有点紧张，突然就措手不及了。最后写是写出来了，但没考虑异常的情况，面试官好像很不满意。(T_T)，写篇文章记录一下，以免日后重蹈覆辙。

一、字符串拷贝strcpy

函数strcpy的原型是char* strcpy(char* des , const char* src)，des 和 src 所指内存区域不可以重叠且 des 必须有足够的空间来容纳 src 的字符串。

#include <assert.h>
#include <stdio.h>

char* strcpy(char* des, const char* src)
{
	assert((des!=NULL) && (src!=NULL)); 
	char *address = des;  
	while((*des++ = *src++) != '\0')  
		;  
	return address;
}

要知道 strcpy 会拷贝’\0’，还有要注意：

源指针所指的字符串内容是不能修改的，因此应该声明为 const 类型。
要判断源指针和目的指针为空的情况，思维要严谨，这里使用assert（见文末）。
要用一个临时变量保存目的串的首地址，最后返回这个首地址。
函数返回 char* 的目的是为了支持链式表达式，即strcpy可以作为其他函数的实参。

二、字符串长度strlen

函数strlen的原型是size_t strlen(const char *s)，其中 size_t 就是 unsigned int。

#include <assert.h>
#include <stdio.h>

int strlen(const char* str)
{
	assert(str != NULL);
	int len = 0;
	while((*str++) != '\0')
		++len;
	return len;
}

strlen 与 sizeof 的区别：

sizeof是运算符，strlen是库函数。
sizeof可以用类型、变量做参数，而strlen只能用 char* 变量做参数，且必须以\0结尾。
sizeof是在编译的时候计算类型或变量所占内存的大小，而strlen的结果要在运行的时候才能计算出来，用来计算字符串的长度。
数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针了。

三、字符串连接strcat

函数strcat的原型是char* strcat(char* des, char* src)，des 和 src 所指内存区域不可以重叠且 des 必须有足够的空间来容纳 src 的字符串。

#include <assert.h>
#include <stdio.h>

char* strcat(char* des, const char* src)   // const表明为输入参数 
{  
	assert((des!=NULL) && (src!=NULL));
	char* address = des;
	while(*des != '\0')  // 移动到字符串末尾
		++des;
	while(*des++ = *src++)
		;
	return address;
}

四、字符串比较strcmp

函数strcmp的原型是int strcmp(const char *s1,const char *s2)。

若s1==s2，返回零；
若s1>s2，返回正数；
若s1<s2，返回负数。

即：两个字符串自左向右逐个字符相比（按ASCII值大小相比较），直到出现不同的字符或遇\0为止。

#include <assert.h>
#include <stdio.h>

int strcmp(const char *s1,const char *s2)
{
	assert((s1!=NULL) && (s2!=NULL));
    while(*s1 == *s2)
    {
        if(*s1 == '\0')
            return 0;
         
        ++s1;
        ++s2;
    }
    return *s1 - *s2;
}

附：assert()断言

assert是宏，而不是函数。它的原型定义在头文件 assert.h 中：

1	void assert( int expression );

宏 assert 经常用于在函数开始处检验传入参数的合法性，可以将其看作是异常处理的一种高级形式。assert 的作用是先计算表达式expression，然后判断：

如果表达式值为假，那么它先向stderr打印错误信息，然后通过调用 abort 来终止程序运行。
如果表达式值为真，继续运行后面的程序。

注意：assert只在 DEBUG 下生效，在调试结束后，可以通过在#include <assert.h>语句之前插入#define NDEBUG来禁用assert调用。