在没有库和指针的情况下构建 strcat

Question

我被要求在不使用库和指针的情况下从 string.h 构建 strcat。

到目前为止我有这个，但不知何故它不起作用：

void strcatO(char a[], char b[])
{
    int i = 0;

    for(i = 0; i < strlen(b); ++i)
    {
        a[strlen(a) + i + 1] = b[i];
    }

    printf("%s", a);
}

输出：

Answer 1

不知怎的，它不起作用

a[strlen(a) + i + 1] = b[i]; 追加字符 a 的空字符。

void strcatO(char a[], char b[]) {
    int i = 0;
    for(i = 0; i < strlen(b); ++i) {
      a[strlen(a) + i + 1] = b[i];  // Oops: appending position is off-by-one
    }
    printf("%s", a);
}

strcatO("ab", "cd") 将填充 a 为 'a'、'b'、'\0'、'c'、'd'。

使用printf("%s", a); 打印只会打印'a'、'b'。

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要修复，代码需要附加到正确的位置，但这会覆盖原来的a空字符。因此对strlen(a) 的调用是错误的。

相反，对于improve efficiency，不要重复调用strlen()。

void strcatO(char a[], const char b[]) {
  size_t ai = 0;
  while (a[ai]) {       // go to end of a
    ai++;
  }

  size_t bi = 0;
  while (b[bi]) {        // while not at the end of b ...
    a[ai++] = b[bi++];
  }

  a[ai] = '\0';
  printf("<%s>", a);
}

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细微改进的细节：

const char b[] 中的const 暗示b 引用此函数不应尝试更改的数据。这 1) 允许此函数连接 b 如果它是 const char [] 2) 允许弱编译器可能看不到的优化。

size_t 对于可能比INT_MAX 更长的long 字符串优于int。 size_t 是字符串长度和数组大小的“正确大小”类型。 OP（原始海报）确实有“不使用库”并且size_t 来自库，因此代码可以使用unsigned 或更好的unsigned long 作为替代方案。

Answer 2

出于你的问题，你不断地计算 strlen 希望编译器会优化，你可以这样做：

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

void strcatO(char a[], char b[])
{
   size_t i = strlen(a);
   size_t j;

    for (j = 0; b[j] != 0; ++j)
    {
        a[i++] = b[j];
    }

    a[i] = 0;

    printf("%s\n", a);
}

int main()
{
  char a[20] = "aze";
  char b[] = "rtyu";
  strcatO(a,b);
  return 0;
}

执行：

azertyu

请注意，参数的char a[] 正好是char *，没有指针 是假的；-)

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并按照 Eric Postpischil 的要求指出代码中的问题：

• a[strlen(a) + i + 1] 在正确位置后写 1 个字符，必须是 a[strlen(a) + 1] = 0; a[strlen(a)] = b[j];。在某种程度上，你可能会在结束后写得更远，因为 strlen 不会返回 a 的初始长度，而是一个未定义的值，因为可能缺少 null a 其余部分中的字符
• 在你错过的副本之后添加空字符

Answer 3

这一行：

a[strlen(a) + i + 1] = b[i];

将字符写入比您想要的位置更远的位置。

在您的示例中调用时，您的例程将通过 a 和 b 传递这些内容：

a[0] = 'e'
a[1] = 'g'
a[2] = 'g'
a[3] = 0

b[0] = 's'
b[1] = 'a'
b[2] = 'm'
b[3] = 'p'
b[4] = 'l'
b[5] = 'e'
b[6] = 0

你想产生这个结果：

a[0] = 'e'
a[1] = 'g'
a[2] = 'g'
a[3] = 's'
a[4] = 'a'
a[5] = 'm'
a[6] = 'p'
a[7] = 'l'
a[8] = 'e'
a[9] = 0

但是，由于您的代码写入a[strlen(a) + i + 1]，它会将第一个字符写入a[strlen(a) + 0 + 1]，即a[4]。你想要它在a[3]。您可以将strlen(a) + i + 1 更改为strlen(a) + i，但是当您写入第一个字符时，您将覆盖空终止字符，并且strlen 将无法再找到长度。要解决此问题，您可以在进入循环之前记住a 的长度。考虑这段代码：

int i = 0;
int LengthOfA = strlen(a);
for (i = 0; i < strlen(b); ++i)
{
    a[LengthOfA + i] = b[i];
}

这会将字符写入正确的位置。

但是，它不会在a 的末尾添加空终止字符。为此，我们可以在循环之后添加另一个语句：

a[LengthOfA + i] = 0;

此时，您的例行程序将适用于正常情况。不过，我们还可以进行另外两项改进。

首先，我们可以使用size_t，而不是使用int 来表示长度和索引。在 C 中，int 的宽度是灵活的，size_t 是一个很好的类型，可以在处理对象大小时使用。要使用它，首先使用#include <stddef.h> 来获取它的定义。那么你的代码可以是：

size_t i = 0;
size_t LengthOfA = strlen(a);
for (i = 0; i < strlen(b); ++i)
{
    a[LengthOfA + i] = b[i];
}
a[LengthOfA + i] = 0;

其次，您的代码名义上在每次迭代中都会计算 strlen(b)。这是浪费。最好计算一次长度并记住：

size_t i = 0;
size_t LengthOfA = strlen(a);
size_t LengthOfB = strlen(b);
for (i = 0; i < LengthOfB; ++i)
{
    a[LengthOfA + i] = b[i];
}
a[LengthOfA + i] = 0;

Answer 4

您没有覆盖第一个字符串 null(\0) 终止符

    a[strlen(a) + i + 1] = b[i];

应该是

int len = strlen(a);

for(i = 0; i < strlen(b); ++i)
{
    a[len + i] = b[i];
}
a[len+i] = '\0'; //Finally null terminate the new string.