小探strncpy函数

strncpy函数原型

 原型：extern char *strncpy(char *dest, char *src, int n);用法：#include <string.h>功能：把src所指由NULL结束的字符串的前n个字节复制到dest所指的数组中。说明：如果src的前n个字节不含NULL字符，则结果不会以NULL字符结束。如果src的长度小于n个字节，则以NULL填充dest直到复制完n个字节。如果n<src的长度，只是将src的前n个字符复制到dest的前n个字符，不自动添加'\0'，也就是结果dest不包括'\0'，需要再手动添加一个'\0'。src和dest所指内存区域不可以重叠且dest必须有足够的空间来容纳src的字符串。返回指向dest的指针

注：strlen计算字符串的长度,不算 \0; sizeof是操作符，计算分配的字节大小，算 \0。

内存重叠

内存重叠问题是指目的地址的内存空间的首地址,包含在源内存空间中,这两段内存空间有了交集,因而在使用memcpy进行内存复制操作时,这段重叠的内存空间会被破坏.这种情况在应用程序级代码中一般不会出现的,而在驱动或内核级代码中要十分小心,尽量使用memmove函数。
　　memcpy对内存空间有要求的,dest和src所指向的内存空间不能重叠,否则复制的数据是错误的.下面具体讲解一下这个错误是如何产生的。如果内存空间布局入下图所示：

　　src所指向的内存空间后面部分数据被新拷贝的数据给覆盖了(也就是dest<=src+size).所以拷贝到最后,原来的数据肯定不是原来的数据,拷贝的数据也不是想要的数据。下面举例：

int main()
{char message[] = "abcdef";strncpy(message+2 ,message, 3);  printf("%s\n",message);       //ababafmemcpy(message+2 ,message, 3);printf("%s\n",message);      //ababcfreturn 0;
}

结果：srtncpy不支持内存区域重叠；而现在的memcpy已经支持，能够达到和memmove一样的效果，即使在目的地址和原地址存在重叠时也能达到我们想要的结果。

考虑内存重叠

面试中经常会遇到让你写一个能够处理内存重叠的strncpy，标准库中的strncpy是不考虑内存重叠的，如果出现内存重叠，结果将是未定义的。
网上的很多博客也有这个代码的实现，其实很多也是有问题的，没有考虑src长度小于len的问题：

char *strncpy(char *dst, const char *src, size_t len)
{  assert(dst != NULL && src != NULL);  char *res = dst;  if (dst >= src && dst <= src + len - 1)//重叠,从后向前复制  {  dst = dst + len - 1;  src = src + len - 1;  while (len--)  *dst-- = *src--;  }  else  {  while (len--)  *dst++ = *src++;  }  return res;
}

那么，如果要处理内存重叠，该怎么办？如果内存重叠和src的长度小于len这两种情况同时出现，又如何处理？

见图，假设红色部分为src，黄色为dst。如果出现内存重叠，我们很容易想到：从后往前拷贝。如果src的长度小于len，则在后面补NUL。

char *strncpy(char *dst, const char *src, size_t len)
{  assert(dst != NULL && src != NULL);  char *res = dst;  int offset = 0;  char *tmp;  if (strlen(src) < len)//src长度小于len  {  offset = len - strlen(src);  len = strlen(src);  }  if (dst >= src && dst <= src + len - 1)//重叠,从后向前复制  {  dst = dst + len - 1;  src = src + len - 1;  tmp = dst;  while (len--)  *dst-- = *src--;  }  else  {  while (len--)  *dst++ = *src++;  tmp = dst;  }  while (offset--)  {  *tmp++ = '\0';  }  return res;
}

最后，注意：如果len的值大于dst的值，就会破坏dst后面的内存空间，这应该是要避免的。
　　如果n =destin串长度，则destin串没有NULL字符，会导致输出会有乱码。如果不考虑source串复制完整性，可以将destin 最后一字符置为’\0’。
参考：深入理解strncpy这个函数
　　　memcpy使用时需要注意的地方
　　　常见字符串函数
　　　Ｃ语言之memcpy函数