积跬步至千里——算法强化训练（9）重写标准库函数

面试常常会遇到重写标准库里面的函数的题目，现将其做一个总结:

1、strstr()

strstr() 函数搜索一个字符串在另一个字符串中的第一次出现。找到所搜索的字符串，则该函数返回第一次匹配的字符串的地址；如果未找到所搜索的字符串，则返回NULL

char* mystrstr(char* s1,char* s2)
{
	if(s1==NULL)
	  return NULL;
	while (*s1!=0)
	{
		int i = 0;
		while(1)
		{
			if(s2[i]==0)
				return s1;
			if(s2[i]!=s1[i])
				break;
			i++;
		}
		s1++;
	}
	return NULL;
}

2、strchr()

查找字符串s中首次出现字符c的位置

char *mystrchr(const char *s,char c)
{
	while(*s!='\0'&&*s!=c)
	{
		++s;
	}
	return *s==c?s:NULL;
}

3、strcpy()

已知strcpy 函数的原型是

char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc);

其中strDest 是目的字符串，strSrc 是源字符串。不调用C++/C 的字符串库函数，请

1、编写函数 strcpy

2、解释为什么要返回char *

①char * strcpy(char * strDest,const char * strSrc)

{

if ((NULL==strDest) || (NULL==strSrc)) //[1]

throw "Invalid argument(s)"; //[2]

char * strDestCopy = strDest; //[3]

while ((*strDest++=*strSrc++)!='\0'); //[4]

return strDestCopy;

}

错误的做法：

[1]（A）不检查指针的有效性，说明答题者不注重代码的健壮性。

（B）检查指针的有效性时使用（（！strDest)||(!strSrc））或（！（strDest&&strSrc）），说明答题者对C语言中类型的隐式转换没有深刻认识。在本例中char *转换为bool即是类型隐式转换，这种功能虽然灵活，但更多的是导致出错概率增大和维护成本升高。所以C++专门增加了bool、true、false三个关键字以提供更安全的条件表达式。

（C）检查指针的有效性时使用（（strDest==0)||(strSrc==0）），说明答题者不知道使用常量的好处。直接使用字面常量（如本例中的0）会减少程序的可维护性。0虽然简单，但程序中可能出现很多处对指针的检查，万一出现笔误，编译器不能发现，生成的程序内含逻辑错误，很难排除。而使用NULL代替0，如果出现拼写错误，编译器就会检查出来。

[2]（A)return new string("Invalid argument(s)")；，说明答题者根本不知道返回值的用途，并且他对内存泄漏也没有警惕心。从函数中返回函数体内分配的内存是十分危险的做法，他把释放内存的义务抛给不知情的调用者，绝大多数情况下，调用者不会释放内存，这导致内存泄漏。

（B)return 0；，说明答题者没有掌握异常机制。调用者有可能忘记检查返回值，调用者还可能无法检查返回值（见后面的链式表达式）。妄想让返回值肩负返回正确值和异常值的双重功能，其结果往往是两种功能都失效。应该以抛出异常来代替返回值，这样可以减轻调用者的负担、使错误不会被忽略、增强程序的可维护性。

[3]（A）忘记保存原始的strDest值，说明答题者逻辑思维不严密。

[4]（A）循环写成while (*strDestCopy++=*strSrc++）；，同[1]（B）。

（B）循环写成while (*strSrc!='\0') *strDest++=*strSrc++；，说明答题者对边界条件的检查不力。循环体结束后，strDest字符串的末尾没有正确地加上'\0'。

②、返回strDest的原始值使函数能够支持链式表达式，增加了函数的“附加值”。同样功能的函数，如果能合理地提高的可用性，自然就更加理想。

链式表达式的形式如：

int iLength=strlen(strcpy(strA,strB));

又如：

char * strA=strcpy(new char[10],strB);

返回strSrc的原始值是错误的。其一，源字符串肯定是已知的，返回它没有意义。其二，不能支持形如第二例的表达式。其三，为了保护源字符串，形参用const限定strSrc所指的内容，把const char *作为char *返回，类型不符，编译报错。

4、memmove()实现

memmove函数的功能是拷贝src所指的内存内容前n个字节到dest所指的地址上

void * my_memmove(void *dest, const void *src, size_t n)

{

if(n == 0)

return NULL;

if(dest==NULL || src==NULL)

return NULL;

char* pdest = (char*)dest;

char* psrc = (char*)src;

if(pdest<psrc || pdest>psrc+n)//无覆盖

{

for (size_t i =0;i<n;++i)

{

*pdest = *psrc;

pdest++;

psrc++;

}

}

else

{

pdest = pdest + n;

psrc = psrc + n;

for (size_t i =0;i<n;++i)

{

*pdest = *psrc;

pdest--;

psrc--;

}

}

return pdest;

}

5、memcpy

memcpy函数的功能是从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中。void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

void* memcpy(void*dest,constvoid*src,size_tcount)
{
    assert(dest!=NULL && src!=NULL);
    char* tmp=dest;
    const char* s=src;
    for(size_t i=0;i<count;i++)
{
    tmp[i]=s[i];
}
    return dest;
}

6、strcat

extern char *strcat(char *dest,char *src);

把src所指字符串添加到dest结尾处(覆盖dest结尾处的'\0')并添加'\0'。

//将源字符串加const，表明其为输入参数
char* strcat(char* strDest , const char*s trSrc)
{
    //后文return address，故不能放在assert断言之后声明address
    char* address=strDest;
    assert( (strDest!=NULL)&&(strSrc!=NULL) );//对源地址和目的地址加非0断言
    while(*strDest)//是while(*strDest!=’\0’)的简化形式
    {
        //若使用while(*strDest++)，则会出错，因为循环结束后strDest还会执行一次++,
        //那么strDest将指向'\0'的下一个位置。/所以要在循环体内++；因为要是*strDest最后指
        //向该字符串的结束标志’\0’。
        strDest++;
    }
 
    while(*strDest++=*strSrc++)
    {
        NULL;//该循环条件内可以用++，
    }//此处可以加语句*strDest=’\0’;无必要
    return address;//为了实现链式操作，将目的地址返回
}