C/C++——strcpy函数的几种实现和详细解析

孤步 2012-07-25

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题目：
    已知strcpy函数的原型是：
        char * strcpy(char * strDest,const char * strSrc);
    1.不调用库函数，实现strcpy函数。
    2.解释为什么要返回char *。

（一）高质量c++编程上的答案

五、编写strcpy函数（10分）

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。

（1）不调用C++/C的字符串库函数，请编写函数 strcpy

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

{

assert((strDest!=NULL) && (strSrc !=NULL)); // 2分

char *address = strDest; // 2分

while( (*strDest++ = * strSrc++) != '\0' ) // 2分

NULL ;

return address ; // 2分

}

（2）strcpy能把strSrc的内容复制到strDest，为什么还要char * 类型的返回值？

答：为了实现链式表达式。 // 2分

例如 int length = strlen( strcpy( strDest, “hello world”) );

【规则6-2-3】不要将正常值和错误标志混在一起返回。正常值用输出参数获得，而错误标志用return语句返回。错误信息可以用throw抛出。

2 建议6-2-1】有时候函数原本不需要返回值，但为了增加灵活性如支持链式表达，可以附加返回值。

例如字符串拷贝函数strcpy的原型：

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

strcpy函数将strSrc拷贝至输出参数strDest中，同时函数的返回值又是strDest。这样做并非多此一举，可以获得如下灵活性：

char str[20];

int length = strlen( strcpy(str, “Hello World”) );

（）

（二）程序员面试宝典中的答案

char* strcpy1(char *strDest, const char* strSrc)

{

assert(strSrc != NULL );

assert(strDest != NULL);

int i;

char *address = strDest;

for(i = 0; strSrc[i] != '\0'; i++)

strDest[i] = strSrc[i];

strDest[i] = '\0';

return address;

}

（三）带有异常抛出的答案和解析
解说：
1.strcpy的实现代码

char * strcpy3(char * strDest,const char * strSrc /*[0]*/)

{

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

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

char * strDestCopy=strDest; //[3]

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

return strDestCopy;

}

/*[0]: 规则6-1-3】如果参数是指针，且仅作输入用，则应在类型前加const，以防止该指针在函数体内被意外修改。

    错误的做法：
    //[1]
    (A)如果不检查指针的有效性，说明答题者不注重代码的健壮性。
    (B)如果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((!strDest)是将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)如果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。

（D）NULL == strDest是将常量写在表达式的左边，如果将表达式写错了，写成了赋值，则马上报错；如果将表达式改成 strDest ==NULL，在写的过程中漏写了一个=，变成了 strDest = NULL，则检查不出错误来，可能会出现意想不到的错误
    //[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)如果忘记保存原始的strDest值（即忘记保留strDest的头指针），说明答题者逻辑思维不严密。
    //[4]
    (A)循环写成while (*strDest++=*strSrc++);，同[1](B)。
    (B)如果循环写成while (*strSrc!='\0') *strDest++=*strSrc++;，说明答题者对边界条件的检查不力。这样的话，就是先判断是否为零，然后再赋值，肯定是不会把结尾零赋给strDest的，而[4]中的循环是先赋值，再判断是否为零，是会给strDest赋上结尾零的，如此这样，这个形式循环体结束后，strDest字符串的末尾没有正确地加上'\0'。

要正常的话应该写成：

while (*strSrc!='/0') *strDest++=*strSrc++;

strDest[i] = '\0';// strDest字符串的末尾加上'\0'

这里还有说一句： = 和 * 和 right ++ 这三个符号中，* 和右++的优先级都是2级，是对等的，其次是 = ，由于右++的特点：是滞后使用，造成会先赋值，再指针++

也就是说：*strDest++=*strSrc++；

*strDest++：会拆成 *strDest 和 strDest++两个对等的部分

其让人感觉到的执行顺序

l *strDest = *strSrc；

l 然后才能是 strDest++，strSrc++

举个例子如下：

#define product(x) (x * x)

int i = 3, j, k;

j = product(i++);

k = product(++i);

cout << j << " " << k << endl;//输出为9和49

即使定义为#define product(x) ((x) * (x))得到的结果还是一样
    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。