连接没有缓冲区的字符串

Question

有没有办法在不预先分配缓冲区的情况下连接字符串？

考虑以下几点：

int main()
{
    char buf1[] = "world!";
    char buf2[100] = "hello ";
    char * p = "hello ";
    // printf("%s", strcat(p, buf1)); // UB
    printf("%s", strcat(buf2, buf1)); // correct way to use strcat
    return 0;
}

如果我有一个指针作为字符串的前缀，我必须先将它复制到缓冲区，然后再复制到strcat() 吗？是否有任何隐含的功能？

我想到的唯一选项是strcat() 和sprintf()，它们都需要缓冲区。

• 对于一个需要一个字符串的函数，我需要它，并且我希望有一些接近 Python str1 + str2 语法的东西

Answer 1

嗯，它不是标准的 C 语言所以不是很便携，但是在 GNU libc 系统上你可以使用asprintf()。

int main(void)
{
    const char buf1[] = "world!";
    const char * const p = "hello ";
    char *s;
    if (asprintf(&s, "%s%s", p, buf1) > 0 && s != NULL)
    {
      puts(s);
      free(s);
    }
    return 0;
}

在兼容的系统上编译和运行时，会打印出来

hello world!

Answer 2

如果你真的想使用 C，那么你需要使用缓冲区。在 C++ 或 Python 中，您可以使用为您隐藏工作的构造函数和运算符，但在 C 中您必须自己做事。如果你想让你的代码更简单，你可以创建一个小辅助函数，但要注意内存泄漏和线程：

#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"

const char * strconcat(const char *p1, const char *p2)
{
    static __thread char buffer[2048];
    snprintf(buffer, 2048, "%s%s", p1, p2);
    return buffer;
}

int main(int argc, char** argv)
{
    const char *p1 = "hello ";
    const char *p2 = "world!";
    printf("%s\n", strconcat(p1, p2));
}

只要生成的字符串不超过 2048 个字符，此示例就可以工作；否则生成的字符串将被截断。

这当然只是您可以创建的辅助函数的一个示例。

请注意，上面的示例返回您无法编辑的const char *。如果你想进一步编辑字符串，你需要创建一个分配缓冲区的辅助函数，但是你需要管理你的内存！

Answer 3

在运行时执行此操作的最有效方法是调用 malloc 并为新字符串分配空间，然后复制那里的所有内容。这很可能是 Python 在背后做的事情——尽管它会有一个字符串类型。

在 ADT/类之外执行此操作的缺点是您必须手动进行清理。

然而，使用 malloc + copy 比任何 *printf 都快得多，它是线程安全的，并且可以再次重复使用相同的函数。示例：

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

char* strdog (const char* s1, const char* s2)
{
  size_t size1 = strlen(s1);
  size_t size2 = strlen(s2);
  char* result = malloc(size1 + size2 + 1);
  if(result == NULL) 
  {
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  memcpy(result, s1, size1);
  memcpy(result+size1, s2, size2);
  result[size1 + size2] = '\0';
  return result;
}

inline void cleandog (char* s)
{
  free(s);
}

int main (void)
{
  char s1[] = "hello ";
  char s2[] = "world";

  char* str = strdog(s1, s2);
  puts(str);
  cleandog(str);
}

但是请注意，C 支持编译时连接。所以如果你只使用字符串文字，你应该这样做：

#define HELLO "hello "
#define WORLD "world"

...

const char* str = HELLO WORLD;
puts(str);

这当然是它们的高级版本，但仅适用于编译时字符串文字。