C标准库常用函数实现

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-06-08 00:36 253阅读 0赞

*  下面介绍一些常用的标准库库函数，因为经常用到，所以搞懂内部源代码很重要，也是进一步学习C语言指针很有用。慢慢更新，很重要的过程。
 *  为了防止和库函数名重复，例如strncpy则表示为mystrncpy测试，但是mystrncpy里面的具体实现和标准库strncpy实现一样。

## string.h ##

### strlen ###

size_t mystrlen(const char *s)//s指向的内容只读
    {
        const char *sc;//sc变量可以修改,但是sc指向的内容不允许修改
        for(sc = s ; *sc != '\0' ; ++sc)//直接对sc执行内容判断,依据指针++sc相当于执行下一个元素
            ;//最后肯定sc指向'\0',循环结束.
        return(sc - s);//这就是元素个数
    }
    //++sc更加符合人的思维就是需要它改变。

### strncmp ###

int mystrncmp(const char *s1 , const char *s2 , size_t n)
    {
        for( ; 0 < n ; ++s1 , ++s2, --n)//for后面做多件事情,分别指向下一个元素,以及n减一
            if(*s1 != *s2)
                //条件运算符优先级最低.解址符优先与关系运算符
                return   ( *(unsigned char *)s1 < *(unsigned char *)s2 ? -1 : 1 );//条件运算符进行比较
            else if(*s1 == '\0')//碰到终止字符结束.
                return (0);
        return (0);//字典比较每一个字符相等或者碰到终止，则返回0
    }

### strncpy ###

/* 从s2执行的数据复制最多n个字符到s1指向数组中. 如果s2比n短,则s1执行数据后面添加空字符,直到写入n个字符. 直接上代码. */
    
    char *mystrncpy(char *s1 , const char *s2 , size_t n)
    {
        char *s;//为了不影响s1,利用s = s1,通过s指针向s1指向区域填充数值.
        for(s = s1 ; 0 < n&& *s2 != '\0' ; --n)//复制n个或者遇到s2为空,那么结束复制
            *s++ = *s2++;//s当前地址字符=s2当前地址字符,然后s和s2指向下一个字符.
        for(; 0<n ; --n)
            *s++ = '\0';//长度不够,直接用空字符填充.
        return(s1);
    }
    int main(void)
    {
        char des[12];
        char *sou = "mycomputer";
        mystrncpy(des , sou , 12);
        exit(0);
    }

![这里写图片描述][SouthEast]

### strrchr ###

查找一个字符c在另一个字符串str中末次出现的位置（也就是从str的右侧开始查找字符c首次出现的位置）  
查找字符c在str末次出现的次数。如果str中没有c，返回NULL。如”/bin/more”，那么返回指向第二/。

char *mystrrchr(const char *str, char c){
        const char ch = c;
        const char *sc;//和传入参数类型一样const否则报错. const为了警示在程序处理过程中不会
                        //改变传入参数
        for(sc = NULL; ; ++str){
       //这里利用for,循环,更加灵活,通过条件返回,和while一样.
            if(*str == ch)//sc记录s最后ch的位置
                sc = str;
            if(*str == '\0')//字符串结尾,那么返回
                return ((char *)sc);//必须和返回类型一样,否则报错.
        }
    }
    int main(int argc , char *argv[])
    {
        int n;
        int fd[2];
        char line[MAXLINE];
        char *argv0 , *page;
        pid_t pid;
        FILE *fp;
        printf("%s \n" , mystrrchr("/bin/more" , '/'));
    }

输出：/more

### strcat ###

/* 将s2[]拷贝到s1[]的后面 */
    char *mystrcat(char *s1 , const char *s2)
    {
        char *s;//暂存进行拷贝作用
        for(s = s1;*s != '\0';++s)
            ;//s指向s1的结尾
        for( ; (*s = *s2) != '\0' ; ++s , ++s2)
            ;//将s2拷贝到s1末尾,直到遇到s2的结束符
        return(s1);//可以不测试返回值
    }
    int main(void)
    {
        //下面三者有重要的区别,一定要注意注意
        char *s1 = "mynameis";//定义一个const指针,指向一个字符串常量
                            //之后可以修改其指向其他地址,但是如果试图修改内容,结果没有定义.
                            //也就是说不能当做strcat的s1
        char s[] = "mynameis";//定义一个数组,大小没有写,这时编译器根据后面内容
                            //自动确定大小.这种用法很重要.Linux内核多处用到这种用法，因为灵活。
                            //此处大小是7,最后是字符结束符'\0'
        char s2[20] = "mynameis";//定义一个字符串数组,大小20,后面没有初始化的自动为'\0'
                            //可以当做strcat的s1.
        mystrcat(s,"wangjun");//因为大小是7,就存一个w
        mystrcat(s2,"wangjun");//大小20,足够存wangjun,后面都是空格
        //mystrcat(s1,"wangjun");//结构没有定义,在嵌入式设备上面跑必然产生硬件错误
        exit(0);
    }

![这里写图片描述][SouthEast 1]

### memset ###

今天，将利用这个程序，彻底解决小端模式，大端模式，以及内存对齐，memset如何设置数据大小。。。。。。

#include <memary.h>
    void *mymemset(void *s , int c , size_t n)
    {
        const unsigned char uc = c;
        unsigned char *sc;
        for(sc = (unsigned char *)s ; n > 0; ++sc , --n)//将指定区域全部赋值0,字节大小是n,sizeof正好计算存储需要的字节
               *sc = uc;      //所以数组,结构体,字符串数组都可以通过这个清0
        return s;                       //sc指针类型强制转换成了char,那么就是一字节,然后可以每一个字节都给0
    }
    int main(void)
    {
        struct test{
            int a;
            int b;
            char c;
        }foo;
        char char_test[4];
        int int_test[4];
        int cnt;
        foo.a = 20;
        foo.b = 30;
        foo.c = 50;
        cnt = sizeof(foo);//12
        cnt = sizeof(char_test);//4
        cnt = sizeof(int_test);//16
        memset(&foo , 0 , sizeof(foo));//0 0 0
        memset(&foo , 1 , sizeof(foo));//0x1010101 0x1010101 0x1
        memset(char_test , 0 , sizeof(char_test));//0 0 0 0
        memset(char_test , 1 , sizeof(char_test));//1 1 1 1
        memset( int_test , 0 , sizeof(int_test));//0 0 0 0
        memset( int_test , 1 , sizeof(int_test));//0x1010101 0x1010101 0x1010101 0x1010101
        exit(0);
    }//这个例子出现这种问题，都是因为多字节变量涉及大小端以及内存对齐问题。

*  对于int\_test数组内存初始分配：  
    memset( int\_test , 1 , sizeof(int\_test));将int\_test连续的内存区域(16字节)中每一个内存单元(1字节)都赋值1.  
    ![这里写图片描述][SouthEast 2]。  
    主机是小端系统。数组每个成员占用4字节，所以成员数值最终会是0x1010101。
 *  对于struct test内存初始分配：  
    这里有内存对齐问题：留给后续解释。
 *  对于char\_test因为都是以最小内存单位进行操作的，所以可以使用memset进行相应的处理。

### memchr ###

## stdlib.h ##

> 一个c标准程序数据对象占据以下3种类型存储空间：  
> 1、分配的静态存储空间并进行初始化，如没初始化，则自动初始化为0  
> 2、每一个块，分配在栈中，假如没有初始化，则其初始化内容不确定。块结束，占用空间释放。这是动态存储区（先进后出）  
> 3、只有当调用malloc，calloc，realloc分配才可控，那就是堆，这些对象一直存在指定free或者程序结束。

[http://www.cnblogs.com/zfyouxi/p/4011020.html][http_www.cnblogs.com_zfyouxi_p_4011020.html]

### atoi ###

int atoi(const char *s)
    {
        return ((int)_Stoul(s , NULL , 10));
    }

### itoa ###

/* * 函数名：itoa * 描述 ：将整形数据转换成字符串 * 输入 ：-radix =10 表示10进制，其他结果为0 * -value 要转换的整形数 * -buf 转换后的字符串 * -radix = 10 * 输出 ：无 * 返回 ：无 * 调用 ：被USART1_printf()调用 */
    static char *itoa(int value, char *string, int radix)
    {
        int     i, d;
        int     flag = 0;
        char    *ptr = string;
    
        /* This implementation only works for decimal numbers. */
        if (radix != 10)
        {
            *ptr = 0;
            return string;
        }
    
        if (!value)
        {
            *ptr++ = 0x30;
            *ptr = 0;
            return string;
        }
    
        /* if this is a negative value insert the minus sign. */
        if (value < 0)
        {
            *ptr++ = '-';
    
            /* Make the value positive. */
            value *= -1;
        }
    
        for (i = 10000; i > 0; i /= 10)
        {
            d = value / i;
    
            if (d || flag)
            {
                *ptr++ = (char)(d + 0x30);
                value -= (d * i);
                flag = 1;
            }
        }
    
        /* Null terminate the string. */
        *ptr = 0;
        return string;
    }

## assert.h ##

## stdio.h ##

### pritnf ###

这里设计串口重定向的问题，嵌入式里面常常使用printf进行串口重定向功能。  
Mark一个 有时间好好记录这个 搞懂搞清楚。  
[http://blog.csdn.net/yannanxiu/article/details/52438351][http_blog.csdn.net_yannanxiu_article_details_52438351]

### sprintf and snprintf ###

/* 字符串格式化命令，要格式化的数据写入某个字符串中。这里没有指定缓冲区长度所以可能会导致缓冲区溢出的问题，破坏了调用函数的内存区域。 */
    int sprintf (char *__restrict __s,const char *__restrict __format, ...);
    
    /* sprintf的安全版本。 最多从源串中拷贝maxlen－1个字符到s中，然后在s末尾后面加一个'\0'表示字符串。因为指定了缓冲区的长度，所以缓冲区拷贝不会溢出，这点很重要。注意此函数返回是源串的长度。 */
    int snprintf (char *__restrict __s, size_t __maxlen,
                 const char *__restrict __format, ...);

[https://baike.baidu.com/item/sizeof/6349467?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_sizeof_6349467_fr_aladdin]  
[http://blog.csdn.net/cosmoslife/article/details/7769921][http_blog.csdn.net_cosmoslife_article_details_7769921]  
内存对齐和sizeof的实现。

[SouthEast]: /images/20220608/031624ea82d249fabcb57a40b6ced6ba.png
[SouthEast 1]: /images/20220608/8cef6dda7bf146d8996887313a5468ac.png
[SouthEast 2]: /images/20220608/fbc4d684069a4c3dbf40925ff1fc6c1a.png
[http_www.cnblogs.com_zfyouxi_p_4011020.html]: http://www.cnblogs.com/zfyouxi/p/4011020.html
[http_blog.csdn.net_yannanxiu_article_details_52438351]: http://blog.csdn.net/yannanxiu/article/details/52438351
[https_baike.baidu.com_item_sizeof_6349467_fr_aladdin]: https://baike.baidu.com/item/sizeof/6349467?fr=aladdin
[http_blog.csdn.net_cosmoslife_article_details_7769921]: http://blog.csdn.net/cosmoslife/article/details/7769921