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将两个字符串连接起来不用strcat:include

来源:网络   作者:   日期:2025-11-13 21:26:21  

不使用 strcat 函数连接两个字符串的几种方法

在 C 语言编程中,字符串处理是常见的任务之一。strcat 函数是标准库提供的用于将一个字符串追加到另一个字符串末尾的函数,其使用简单,但并非所有情况都适用,例如当需要更精确地控制连接过程、避免潜在的缓冲区溢出风险,或者在某些嵌入式环境限制使用标准库函数时,本文将探讨几种不使用 strcat 函数,自己动手实现两个字符串连接的方法。

核心思想:

字符串在 C 语言中本质上是字符数组,其结束标志是空字符 \0,连接两个字符串 srcdest 的目标是创建一个新的字符串,该字符串包含 dest 的所有字符,后跟 src 的所有字符,并以 \0 结束。

手动实现连接的关键在于:

  1. 找到 dest 字符串的末尾: 需要定位到 dest 字符串结束的 \0 之前的位置。
  2. 复制 src 字符串:src 字符串(包括其内容,不包括其自身的结束符 \0,除非 src 为空)复制到 dest 末尾的位置。
  3. 添加结束符 \0 在复制完 src 后,确保新字符串以 \0 结束。

使用循环和指针(最基础)

这是最直接的方法,通过循环逐个字符地复制 srcdest 的末尾。


// 自定义连接函数,不使用 strcat
char* my_strcat(char* dest, const char* src) {
    // 1. 找到 dest 的末尾
    // 使用指针遍历 dest 直到找到 '\0'
    char* dest_end = dest;
    while (*dest_end != '\0') {
        dest_end++;
    }
    // 2. 将 src 的内容复制到 dest_end 指向的位置
    // 使用指针遍历 src,直到遇到 '\0' 或者完成复制
    char* src_ptr = (char*)src; // 将 const 转换为 char* 以便写入,但注意 src 不应被修改
    while (*src_ptr != '\0') {
        *dest_end = *src_ptr;
        dest_end++;
        src_ptr++;
    }
    // 3. 在 dest 末尾添加 '\0'
    *dest_end = '\0';
    // 返回原始 dest 指针,以便链式调用或继续使用
    return dest;
}
int main() {
    char dest[20] = "Hello "; // 确保目标缓冲区足够大
    const char src[] = "World!"; // 使用 const 以防修改源字符串
    printf("连接前: dest=\"%s\", src=\"%s\"\n", dest, src);
    my_strcat(dest, src);
    printf("连接后: dest=\"%s\"\n", dest);
    return 0;
}

使用 strlen 函数(更常见)

利用 strlen 函数可以更方便地找到 dest 的长度,从而直接定位到末尾。


// 自定义连接函数,使用 strlen
char* my_strcat_with_strlen(char* dest, const char* src) {
    // 1. 使用 strlen 获取 dest 的长度
    size_t dest_len = strlen(dest); // dest_len 是 dest 的字符数,不包括 '\0'
    // 2. 将 src 的内容复制到 dest[dest_len] 的位置
    size_t i;
    for (i = 0; src[i] != '\0'; i++) {
        dest[dest_len + i] = src[i];
    }
    // 3. 添加结束符 '\0'
    dest[dest_len + i] = '\0';
    return dest;
}
// 或者使用更简洁的 while 循环或指针
char* my_strcat_with_strlen_v2(char* dest, const char* src) {
    size_t dest_len = strlen(dest);
    char* dest_end = dest + dest_len; // 直接指向末尾 '\0' 之前
    while (*src != '\0') {
        *dest_end = *src;
        dest_end++;
        src++;
    }
    *dest_end = '\0';
    return dest;
}
// 在 main 函数中测试这些函数...

使用 sprintfsnprintf(更高级,但可能有开销)

sprintf 或其更安全的版本 snprintf 可以格式化输出,包括字符串连接,这是一种更通用的方法,但可能比直接复制字符效率稍低,因为它涉及格式化过程。


// 使用 snprintf 进行连接,可以指定目标缓冲区大小以避免溢出
// 这里假设 dest 的空间足够,并且我们不关心溢出情况,snprintf 可以处理
char* my_strcat_with_snprintf(char* dest, const char* src) {
    // 计算需要多少空间:strlen(dest) + strlen(src) + 1 (结束符)
    size_t total_needed = strlen(dest) + strlen(src) + 1;
    // 使用 snprintf,它会将 src 追加到 dest 的末尾,并确保添加 '\0'
    // 我们指定缓冲区大小为 total_needed,snprintf 会确保不写入超过缓冲区大小的内容
    // 返回值:成功写入的字符数(不包括结尾的 '\0'),如果缓冲区不足则返回需要的大小(包括 '\0')
    // 这里我们不检查返回值,假设缓冲区足够
    snprintf(dest, total_needed, "%s%s", dest, src);
    return dest;
}
// 注意:这种方法需要预先知道或计算足够的空间,或者使用 snprintf 的安全特性。

总结与注意事项:

  • 缓冲区大小: 所有这些自定义方法都假设目标缓冲区 dest 足够大,能够容纳 dest 原始长度加上 src 的长度再加上一个结束符 \0,如果缓冲区不够,会导致未定义行为(通常是程序崩溃或数据损坏)。strcat 也有同样的问题。
  • 源字符串修改: 在方法一中,我们转换了 src 的指针类型,这通常意味着我们不打算修改源字符串。srcconst char*,则不应该修改它,方法二和三则没有这个问题。
  • 效率: 这些自定义方法的效率通常与 strcat 类似,都是 O(n),n 是 src 的长度。
  • 安全性: 自定义方法可以更容易地集成缓冲区大小检查,从而避免溢出问题(在方法三中使用 snprintf 就可以做到)。
  • 选择: 方法一和方法二更接近底层操作,适合理解字符串连接的本质,方法三利用了标准库的其他函数,代码可能更简洁,但要注意 sprintf/snprintf 的通用性可能带来的额外开销。

通过以上几种方法,即使不使用标准库的 strcat 函数,我们也能安全、有效地实现字符串连接,选择哪种方法取决于具体的应用场景、对效率的要求以及对代码可读性的偏好。

将两个字符串连接起来不用strcat:include

分类: 编程
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