字符串逆序输出与main函数的递归调用

昨天有人问问了我这样一道题，如何不利用第三方变量，将字符串逆序输出。我给出了几种方案，有非递归的，也有递归的。

一：

首先来非递归的，这个就比较简单了，直接利用strlen函数求得字符串长度，然后逆序输出即可。

代码如下：

#include <iostream>
#include <string.h>

void reverse_str(const char *str)
{
auto len = strlen(str);
for(int i=len-1; i>=0; --i){
std::cout << str[i];
}
}

int main(int argc, char ** argv)
{
if(argc != 2){
fprintf(stdout, "Usage %s <string>\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}

reverse_str(argv[1]);

return 0;
}

二：

其次为递归方法，递归的思路是函数压栈，当检测到\0，递归终止，然后函数出栈，逆序打印每个字符。

其中有两点值得注意：

1、字符串作为全局变量

<pre name="code" class="cpp">#include <iostream>

const char *str = "iloveyou";

void reverse_string(const char *)
{
if(*str != '\0')
reverse_string(++str);

if(*str != '\0')
std::cout << *str;

--str;
}

int main(int argc, char** argv)
{
reverse_string(str);

return 0;
}

这种递归方法显然可以成功，然后我又想用字符串定义在主函数，利用主函数调用的方式。

2.字符串作为主函数局部变量

（1）++str

我首先用了这样的写法：

//wrong
#include <iostream>
void reverse_string(const char *str)   //error,因为++str如果在底层函数中改变，想要在上一层保留变动结果，需要传递引用。
{
if(*str != '\0')
reverse_string(++str);   //

if(*str != '\0')
std::cout << *str;

--str;
}

int main(int argc, char** argv)
{
const char *str = "iloveyou";
reverse_string(str);

return 0;
}

这个写法困扰了我好长时间，它总是打印不到第一个字母，后来我突然意识到，如果需要在递归子程序里面改变参数的值，就需要传递引用给它，这样才能保留你要做的改动，并返回给上一层。下面这种写法才是正确的：

#include <iostream>

void reverse_string(const char *&str)   //right,传递引用
{
if(*str != '\0')
reverse_string(++str);

if(*str != '\0')
std::cout << *str;

--str;
}

int main(int argc, char** argv)
{
const char *str = "iloveyou";
reverse_string(str);

return 0;
}

（2）str+1

另外一种写法就是直接用str+1,这样你的str指针始终指向不变，只是传递给下一层的参数，是你的str+偏移量的那个地址，相当于tmp = str +偏移量，tmp传给下一层子函数。而不是str++， str++其实是 str = str + 1，str自身指向也改变了。

由于每一层子函数都有自己的str+偏移量结果，自然不需要传递引用了，因为我们不需要也不会改变str的指向，也就不需要--str了。代码如下：

#include <iostream>

void reverse_string(const char *str)   //由于不用改变str，所以不需要传递引用
{
if(*str != '\0')
reverse_string(str+1);   //对应str+1

if(*str != '\0')
std::cout << *str;

//--str;     //每一层都有自己的str+偏移量
}

int main(int argc, char** argv)
{
const char *str = "iloveyou";
reverse_string(str);

return 0;
}

三：

终极方法：main函数的递归调用实现字符串逆序输出。

1.首先我给出了这样的写法：

#include <iostream>

char* str = "iloveyou";

int main(char *, char **argv = NULL)
{
if(*str != '\0')
main(++str);
if(*str != '\0')
std::cout << *str;
--str;

return 0;
}

这种写法编译有警告，但可执行且输出结果正确。



不过本着好学的精神，我自己把它的几个警告一一解决掉了。

2.完美无敌版如下：

#include <iostream>

const char *str = "iloveyou";

int main(int argc , char** argv = NULL)
{
char ch = (char)argc;
if(ch != '\0')
main(*((int *)const_cast<char*>(++str)));  //const_cast解除const限定

if(ch != '\0')
std::cout << *str;
--str;

return 0;
}

首先给字符串加上const解决第一个警告，但是由于加了const之后，再将str作为参数传递时，接受参数也必须为const，但是main函数参数如上图第二个警告所说，第一个必须为int型，所以先用const_cast去掉str的const限定，将str转为为Int类型，用argc参数接收，然后在函数内部进行强转赋给ch，通过char类型的ch作为判断条件，利用类似子函数递归逆序的方法，实现main函数的递归调用。

正确输出为：