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strstr函数模拟实现

1 函数功能strstr用于在字符串str1中查找子串str2的首次出现位置const char* strstr(const char* str1, const char* str

; char* strstr(char* str1, const char* str

;找到则返回第一次出现的起始地址找不到则返回NULL

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实现原理场景1简单匹配char arr[] abcdefabcdef; char* p cdef; char* ret my_strstr(arr, p); // 返回 cdefabcdef 的起始地址场景2多次匹配复杂情况str1: abbbcdef\0 str2: bbc\0可能存在多次匹配尝试需要逐字符比较

3 模拟实现代码char* my_strstr(const char* str1, const char* str

{ assert(str1 str

; const char* cur str1; // 当前查找位置 const char* s1 NULL; const char* s2 NULL; while (*cur ! \

{ s1 cur; s2 str2; // 逐字符比较 while (*s1 ! \0 *s2 ! \0 *s1 *s

{ s1; s2; } // 如果str2完全匹配成功 if (*s2 \

{ return (char*)cur; // 返回找到的位置 } cur; // 继续下一个位置 } return NULL; // 未找到 }

memcpy函数模拟实现

1 函数功能void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num);将源内存区域的num个字节拷贝到目标内存区域返回目标空间的起始地址不负责处理重叠内存的拷贝

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实现原理int arr1[] {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int arr2[20] {0}; my_memcpy(arr2, arr12,

; // 拷贝arr1中的3,4,5,6,7内存图示源地址(src): arr12 → 元素3的位置 目标地址(dest): arr2 → 起始位置 拷贝大小: 20字节 (5个int, 假设int为4字节)

3 模拟实现代码void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num) { void* ret dest; assert(dest src); // 逐字节拷贝 for (size_t i 0; i num; i) { *(char*)dest *(char*)src; dest (char*)dest 1; src (char*)src 1; } return ret; }

memmove函数模拟实现

1 函数功能void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);与memcpy功能类似但能够处理内存重叠的情况C语言标准规定memcpy负责不重叠内存拷贝memmove负责重叠内存拷贝

2 内存重叠问题int arr1[] {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; my_memmove(arr1 2, arr1,

; // 将前5个元素拷贝到从索引2开始的位置拷贝前索引: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 值: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10错误拷贝方式从前向后arr1[2] arr1[0] → 1 arr1[3] arr1[1] → 2 arr1[4] arr1[2] → 1 (已经被覆盖!) arr1[5] arr1[3] → 2 (已经被覆盖!) ...

3 模拟实现代码正确处理重叠void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num) { void* ret dest; assert(dest src); // 情况1dest在src前面或内存不重叠 → 从前向后拷贝 if (dest src) { char* d (char*)dest; const char* s (const char*)src; while (num--) { *d *s; } } // 情况2dest在src后面有重叠风险 → 从后向前拷贝 else { char* d (char*)dest num - 1; // 指向目标末尾 const char* s (const char*)src num - 1; // 指向源末尾 while (num--) { *d-- *s--; } } return ret; }

关键区别与

总结

1 strstr vs mem系列函数函数操作对象返回类型主要用途strstr字符串char*查找子串memcpy内存块void*非重叠内存拷贝memmove内存块void*任意内存拷贝含重叠

2 memcpy vs memmove标准规定memcpy只需实现不重叠内存拷贝memmove必须处理重叠内存拷贝实际实现某些编译器如VS的memcpy也能处理重叠内存但为保证可移植性重叠时应使用memmove性能考虑不重叠时两者性能相近重叠时memmove会进行方向判断略有开销

3 使用建议查找字符串子串 → 使用strstr拷贝不重叠的内存块 → 使用memcpy性能可能略优不确定内存是否重叠 → 使用memmove更安全需要自己实现时 → 参考上述代码注意处理所有边界情况

完整测试示例#include stdio.h #include string.h #include assert.h // 测试代码 int main() { //

测试my_strstr char str[] abcdefabcdef; char sub[] cdef; char* result my_strstr(str, sub); printf(strstr测试: %s\n, result ? result : 未找到); //

测试my_memcpy int arr1[10] {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int arr2[20] {0}; my_memcpy(arr2, arr12,

; printf(memcpy测试: ); for(int i 0; i 5; i) printf(%d , arr2[i]); printf(\n); //

测试my_memmove重叠 int arr3[] {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; my_memmove(arr32, arr3,

; printf(memmove测试: ); for(int i 0; i 10; i) printf(%d , arr3[i]); printf(\n); return 0; }这些函数是C语言中处理字符串和内存的基础工具理解它们的

实现原理对于深入理解C语言内存管理和字符串操作至关重要。

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