手寫strcpy和memcpy代碼實現

本篇文章聊一下strcpy和memcpy的代碼實現，這兩個也是c和c++面試中常考的問題點。

1. 手寫strcpy

首先看一下，一份標準的strcpy的實現以下：

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

這裏有以下幾點須要注意：

• 源字符串要使用const類型，避免在程序中被修改；
• 在函數入口處要加上斷言，檢查源字符串指針和目標字符串指針是否有爲空的，不然會產生不可預料的錯誤；
• 使用while循環要簡單而清晰，使用盡可能精簡的代碼；
• 返回值要是char*，且返回了目標字符串指針的原值，使得函數能夠支持鏈式表達式，增長了函數的附加值。

以上這些點不僅適用於strcpy這裏，而是咱們任什麼時候候寫代碼都儘可能遵循這些規則，這樣才能寫出高可用、高健壯性的代碼。

對於以上代碼，咱們能夠看出來，它是存在隱患的，當源字符串的長度超出目標字符串時，會致使把數據寫入到咱們沒法控制的地址中去，存在很大的風險，因此就有了strncpy，下面也給一個strncpy的實現，以下：

char *strncpy(char* strDest, const char* strSrc, size_t n)
{
    assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL));
    char *address = strDest;
    while ( n-- && (*strDest++ = *strSrc++) != '\0');
    return address;
}

要根據輸入的長度作一個控制，而每每咱們使用的時候，輸入的長度都是目標字符串的長度減1，由於要留一個位置給結束符'\0'。

2. memcpy的實現

memcpy的實現其實能夠參考strncpy的實現，好比咱們把指針類型轉換成char*來實現拷貝，這種方式就是按照一個字節一個字節來進行拷貝了，首先仍是一睹代碼爲快，以下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct people
{
    int iAge;
    char szName[12];
    char szSex[3];
};

//模擬memcpy的實現
void * mymemcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    if (dest == NULL || src == NULL)
          return NULL;
    char *pDest = static_cast <char*>(dest);
    const char *pSrc  = static_cast <const char*>(src);
    if (pDest > pSrc && pDest < pSrc+n)
    {
        for (size_t i=n-1; i != -1; --i)
        {
                pDest[i] = pSrc[i];
        }
    }
    else
    {
        for (size_t i= 0; i < n; i++)
        {
                pDest[i] = pSrc[i];
        }
    }

    return dest;
}

int main()
{
    people stPeople1, stPeople2;
    memset((void*)&stPeople1, 0x00, sizeof(stPeople1));
    memset((void*)&stPeople2, 0x00, sizeof(stPeople2));
    stPeople1.iAge = 32;
    mymemcpy(stPeople1.szName, "li lei", sizeof(stPeople1.szName));
    mymemcpy(stPeople1.szSex, "man", sizeof(stPeople1.szSex));

    mymemcpy((void*)&stPeople2, (void*)&stPeople1, sizeof(stPeople2));
    
    printf("this people age is %d, name is %s, sex is %s\n", stPeople2.iAge, stPeople2.szName, stPeople2.szSex);
    
    return 0;
}

咱們看mymemcpy的實現，此時是一個字節的實現，但它與strncpy實現不能同樣，看一下memcpy實現的注意點：

• 一樣的，在函數入口處要檢查源字符串指針和目標字符串指針是否有爲空的，不然會產生不可預料的錯誤；
• 由於是按照一個字節拷貝，那就要把形參轉換成char*類型來操做；
• 要檢查源內存和目標內存是否存在內存重疊，若是目標內存首地址在源內存的中間，則要從後往前拷貝，由於若是從前日後拷貝，那從目標內存首地址開始的地方就會被覆蓋掉，若是沒有重疊，或者源內存地址在目標內存的中間，那沒有關係，能夠從前日後拷貝；
• 不能使用'\0'來判斷拷貝的結束，由於它是對一整塊內存的拷貝，舉一個淺顯的例子，假設拷貝一個結構體，相似上面代碼，那麼它極可能拷貝到中間的某個地方就中止了，這個拷貝就至關於沒有完成；
• 一樣的，memcpy也要返回目標字符串地址；

可是這個時候若是面試官問你，按照4個字節來拷貝，該怎麼實現呢？

根據前面的邏輯，其實按照4個字節拷貝就是把指針類型轉換成int*來拷貝，不過有一點不一樣的是，若是按照4個字節來拷貝，就沒辦法去判斷內存重疊的狀況了，由於內存的基本單位是一個字節，4個字節是沒有辦法避免覆蓋狀況的，一個可用的4個字節拷貝代碼以下：

void * mymemcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    if (dest == NULL || src == NULL)
          return NULL;
    int *pDest = (int*)dest;
    int *pSrc  = (int*)src;
    int iWordNum = n/4;
    int iSlice = n%4;
    while(iWordNum--)
    {
        *pDest++ = *pSrc++;
    }
    char* pcDest = (char*)pDest;
    char* pcSrc = (char*)pSrc;

    while(iSlice--)
    {
        *pcDest++ = *pcSrc++;
    }

    return dest;
}

按照4個字節判斷，一個清晰的思路是知足4個字節的按照int類型去拷貝，不知足4個字節的就仍是按照char類型去拷貝。

好了，關於strcpy和memcpy的實現就介紹到這裏，若是個人創做對你有用的話，麻煩點個讚唄。