模拟实现Strcpy函数 – 通过函数发现 “程序之美” | 不断优化、优化、再优化~
文章目录
前言
通过对C语言中 Strcpy 库函数的自我实现，探索程序的 优化之美 ，探索程序的 奥秘！
一、Strcpy库函数是什么？
Strcpy库函数作用：实现字符串的复制
strcpy ( char * destination, const char * source );
实现原理： 将想要复制的字符串地址放在strcpy函数括号的后面，而将复制的字符串的目的地放在括号前面，它们通过传址的方式，实现字符串的复制
通过上面简单的了解，不妨发现， 复制字符串实则可以通过一个一个的字符交换实现复制 ，那我们现在就可以实践实现自定义函数实现Strcpy函数了
二、Strcpy的用法
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "xxxxxxxxxx";
char arr2[] = "hello";
strcpy(arr1,arr2); //1.目标空间的起始地址， 2.原空间的起始地址
printf("%sn", arr1);
return 0;
}
这里打印的是已经复制过去的字符串
可能有同学要问：“那 arr1数组 里 剩下的 x呢？”
在这里可以观察到：Strcpy 是将 arr2 里的 “hello” 复制到 arr1 中
( 而且是从首元素一个一个覆盖的复制过去 )
本质：是将 arr2 里的 “h e l l o ” 去覆盖 arr1 里前几个 “x”
也就是说:打印 已完成复制的 arr1 时 ，printf 会打印到 “” 前的所有字符，("" 为字符串的结束标识符) ，所以会打印到 “” 就截止打印
这也就是为什么不会打印后面剩下的“x”了
当我们解决完这个小插曲后，也就基本了解到 Strcpy 的工作原理了
接下来就让我们用自己的语言去实现它吧！
三、My_Strcpy的实现
1.“前菜”
先准备好实现 My_Strcpy 的程序吧
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "xxxxxxxxxx";
char arr2[] = "hello";
My_Strcpy(arr1,arr2); //1.目标空间的起始地址， 2.原空间的起始地址
printf("%sn", arr1);
return 0;
}
2.实现 My_Strcpy 函数
Ⅰ.“复制过程”的优化
此处忽略“前菜”
直接开始 自定义函数部分
void My_strlen(char* dest,char* src) //dest指针接收目标数组的首元素地址；
//src指针接收要复制的数组首元素地址
{
while(*src != '')
{
*dest = *src;
dest++;
src++;
} //但是这样设置循环条件的话，是不会把''也给复制的
//所以得加多一条语句
*dest = *src; //因为上面循环已经让地址到''的地方
//只是循环条件为假，所以不执行
//所以可以承接上面++后的地址，执行一次,即可把''也复制
}
但是有没有什么办法将’’也整合在循环里呢?
如果你也有这样的想法
那恭喜你
开始步入“程序之美”
— 优化
那接下来，让我们开始 “优化” 吧！！
为了可以“一步到位”，我们可以尝试把 循环内的条件先整合起来
void My_strlen(char* dest,char* src)
{
while(*src != '')
{
*dest++ = *src++; //跟之前意思一样
//先复制，然后地址++，然后解引用 复制
}
*dest++ = *src++;
}
开始“一步到位”吧
void My_strlen(char* dest,char* src)
{
while(*dest++ = *src++)
{
; //上面的条件，既可以先复制
} //当复制''后,条件判断为假,又可以退出循环
} //这样不就能做到“一步到位”、“一石二鸟”了吗!
看到这里
是不是可以感受到 “程序” 所带给人“醍醐灌顶”的感觉了呢？
接下来
还有更 “妙” 的呢！！
Ⅱ.“函数内部”的优化
为了保证函数的可实行性
我们要判断传过来的是否为空指针
这就是 “优化” 的第二个点啦~
此判断操作，我们可以用 “assert（）” – 断言 这个库函数
【这里不细致展开】
那我们就可以用此来判断传过来的两个指针是否为空指针
从而确保函数的可执行性和正确性~
void my_strcpy(char*dest , const char*src)
{
//判断传过来的 是否为空指针
assert( src != NULL);//断言----需要引头文件 <assert.h>
// 如果 ！= 则 为真--则不会报错，
//如果为假(即 指针为 空指针)--则会报错
assert( dest != NULL);
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
}
加上 assert 还有一个好处就是：如果为空指针，程序也可以快速给出出错的位置 (这就是 if 语句所做不到的)
就像下面一样：
这样的程序用起来谁不放心呢~
Ⅲ.“函数形参”的优化
通过回看前面 “Strcpy库函数是什么” 的章节时
我们不难发现
我们的 My_Strcpy 函数 与 Strcpy库函数 对比起来
还是有 “不同的”
说明我们还有 “优化” 的空间哦！
不难发现
对比我们的 My_Strcpy 函数 的形参部分
这里的 “形参” 部分多了 “const” 来修饰
我们此刻就要开始思考–为什么要这样做呢
【PS：要做到这种 勤加思考 的习惯，才是一个优秀的程序标配哦~】
这样做可以保证 在复制的过程中，保护“复制的内容”不会在复制的 过程中而被改变
【PS：这里暂时不细谈“const操作符在指针中的应用”！】
如果大家觉得这篇文章写得不错、觉得通俗易懂
可以多多点赞、转发、收藏哦！
本作者会尽快出这方面相关的内容哦！！
回归正题
在 * 前 加上 ‘const’
表示 * source （对应回 My_Strcpy 中的 ’ * src ’ ） 即 * source这个指针 解引用后所对应的内容 具有 常属性，在复制的过程中， source的值不会被改变*
只有当 source的地址发生改变，即 source所对应的内容也发生改变时，它的值才会发生改变
这也就可以有效避免如下的问题
void My_strlen(char* dest,const char* src) 
{
while( *src++ = *dest++)
{
; //复制的时候，放错位置的情况
}
}
发生上述问题时，程序就会自动报错，保护了程序
因为此时 *src 具有常属性
相当于赋值的时候，常量不能放在等号的左边一个道理
把src指向的内容拷贝放进dest 指向的空间中
从 本质上讲，就是希望dest指向的内容被修改，src指向的内容不被修改
这也就是我们所”优化”的另一个点啦~
Ⅳ.“函数返回类型”的优化
再次对照 Strcpy库函数
我们又不难发现，Strcpy库函数 的返回类型竟然是 char*
这不
“优化” 又来了~~
Strcpy这个库函数，其实返回的是目标空间的起始地址
那我们就可以做如下 “优化”
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* my_strcpy(char*dest , const char*src)
{
char * ret = dest; //先保存起始地址下来
assert(*src != NULL)
assert(*dest != NULL);
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret; //内容改变了，但地址没变--也就依旧可以使用了
}
int main()
{
char arr1[20] = "xxxxxxxxxx";
char arr2[] = "hello";
printf("%sn", My_Strcpy(arr1,arr2)); //这里就可以 “链式访问”
//即【函数的返回值 为 printf的参数】
//这样就可以很快的查看 目标空间内容是什么
return 0;
}
使用 char * 返回类型，可以更快地查看 目标空间内容是什么啦~~
四、完成 My_Strcpy函数
综上，
我们就成功的将 My_Strcpy函数 ，所有可以优化的点都有优化好啦~
换句话说：我们成功的复刻了 Strcpy函数
是不是顿时感觉自己棒棒哒！！
但这只是**“小巫见大巫”**，起到为各位同学 “抛砖引玉” 的作用，希望同学们也可以 借此文章对个人思想有所启发哦！
程序世界之大，
还有更多未知的等待你们
去探索，
去发现，
去找到属于你们豁然开朗的那一刻哦~
五、感谢大家支持！！！
【如果你觉得本文对你有帮助，可以点点赞 支持一下哟~】
【如果你有更好的想法，也可以在下方评论哟,相互学习，相互进步！】