C 编程 - strlen 的功能

Question

我正在努力尝试理解一些字符串函数，以便在以后的编码项目中更有效地使用它们，所以我设置了下面的简单程序：

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

int main (void)
{
// Declare variables:
char test_string[5];
char test_string2[] = { 'G', 'O', '_', 'T', 'E', 'S', 'T'};
int init; 
int length = 0;
int match;

// Initialize array:
for (init = 0; init < strlen(test_string); init++)
{    test_string[init] = '\0';
}

// Fill array:
test_string[0] = 'T';
test_string[1] = 'E';
test_string[2] = 'S';
test_string[3] = 'T';

// Get Length:
length = strlen(test_string);

// Get number of characters from string 1 in string 2:
match = strspn(test_string, test_string2);

printf("\nstrlen return = %d", length);
printf("\nstrspn return = %d\n\n", match);

return 0;
}

我希望看到：

strlen 返回 = 4 strspn 返回 = 4

但是，我看到 strlen return = 6 和 strspn return = 4。据我了解，char test_string[5] 应该分配 5 个字节的内存并将十六进制 00 放入第五个字节。然后 for 循环（甚至不应该是必要的）应将 test_string 的所有内存字节设置为十六进制 00。然后，立即进行的行应填充 test_string 字节 1 到 4（或 test_string[0] 到 test_string[3]）用我指定的。此时调用 strlen 应该返回一个 4，因为它应该从字符串 0 的地址开始并计数一个增量，直到它遇到第一个空字符，它位于字符串 [4] 处。然而 strlen 返回 6。任何人都可以解释一下吗？谢谢！

Answer 1

char test_string[5];

test_string 是一个由 5 个未初始化 char 对象组成的数组。

for (init = 0; init < strlen(test_string); init++)

卡布姆。 strlen 扫描第一个 '\0' 空字符。由于test_string 的内容是垃圾，因此行为未定义。如果碰巧有一个空字符，它可能会返回一个小值，或者如果test_string 中没有任何零字节，它可能会返回一个大值或程序崩溃。

即使不是这样，在for 循环的标头中评估strlen() 也是低效的。每个strlen() 调用都必须重新扫描整个字符串（假设你给了它一个有效的字符串），所以如果你的循环有效，它将是 O(N²)。

如果您希望 test_string 只包含零字节，您可以这样初始化它：

char test_string[5] = "";

或者，因为您稍后初始化前 4 个字节：

char test_string[5] = "TEST";

或者只是：

char test_string[] = "TEST";

（后者让编译器确定它需要 5 个字节。）

回到你的声明：

char test_string2[] = { 'G', 'O', '_', 'T', 'E', 'S', 'T'};

这会导致test_string2 的长度为 7 个字节，没有结尾的 '\0' 字符。这意味着将test_string2 传递给任何需要指向字符串的指针的函数都会导致未定义的行为。你可能想要这样的东西：

char test_string2[] = "GO_TEST";

Answer 2

strlen 搜索 '\0' 字符来计算它们，在您的 test_string 中，没有，所以它会继续，直到找到一个恰好距离数组开头 6 个字节的字符，因为它未初始化。

编译器不会生成代码来初始化数组，因此如果您稍后填充它，您无需支付运行该代码的费用。

要将其初始化为0并跳过循环，您可以使用

char test_string[5] = {0};

这样，所有字符都将被初始化为 0，并且你的 strlen 将在你用“TEST”填充数组后工作。

Answer 3

这里有一些问题。首先，char test_string[5]; 只是为该字符串留出 5 个字节，但没有将字节设置为任何内容。特别是，当你说“char test_string[5] 应该分配 5 个字节的内存并将十六进制 00 放入第五个字节”时，第二部分是错误的。

其次，您的数组初始化循环使用strlen(test_string)，但由于 test_string 的字节未初始化，因此无法知道其中的内容，因此 strlen(test_string) 返回一些未定义的结果。清除数组的更好方法是memset( test_string, 0, sizeof(test_string) );。

您用“TEST”填充数组，但没有在末尾设置 NULL 字节，因此最后一个字节仍未初始化。如果你做上面的 memset 这将被修复，或者你可以手动做test_string[4] = '\0'。