关于函数strtok和strtok_r的使用要点和实现原理（一）

strtok函数的使用是一个老生常谈的问题了。该函数的作用很大，争议也很大。以下的表述可能与一些资料有区别或者说与你原来的认识有差异，因此，我尽量以实验为证。交代一下实验环境是必要的，winxp+vc6.0，一个极端平民化的实验环境。本文中使用的源代码大部分来自于网络，我稍加修改作为例证。当然，本人水平有限，有不妥之处在所难免，各位见谅的同时不妨多做实验，以实验为证。

strtok的函数原型为char *strtok(char *s, char *delim)，功能为“Parse S into tokens separated by characters in DELIM.If S is NULL, the saved pointer in SAVE_PTR is used as the next starting point. ” 翻译成汉语就是：作用于字符串s，以包含在delim中的字符为分界符，将s切分成一个个子串；如果，s为空值NULL，则函数保存的指针SAVE_PTR在下一次调用中将作为起始位置。

函数的返回值为从指向被分割的子串的指针。

这个定义和国内一些网站上的说法有一些差别，正是这些差别导致很多人对strtok没有一个正确的认识。希望读者在调用一些函数前，最好能够读一读官方的文档（多半都是英文的），而非看一些以讹传讹的资料。

使用strtok需要注意的有以下几点：

1.函数的作用是分解字符串，所谓分解，即没有生成新串，只是在s所指向的内容上做了些手脚而已。因此，源字符串s发生了变化！

设源字符串s为 char buffer[INFO_MAX_SZ]=",Fred male 25,John male 62,Anna female 16";  过滤字符串delim为 char *delim = " "，即空格为分界符。

上图的代码会产生这样的结果：

首先，buffer发生了变化。如果此时打印buffer的值，会显示“,Fred”，而后面" male 25…16”不翼而飞了。实际上，strtok函数根据delim中的分界符，找到其首次出现的位置，即Fred后面那个空格（buffer[5]），将其修改成了'/0’。其余位置不变。这就很好解释为什么打印buffer的值只能出现“,Fred”，而非buffer中的全部内容了。因此，使用strtok时一定要慎重，以防止源字符串被修改。

理解了buffer的变化，就很好解释函数的返回值了。返回值buf为分界符之前的子串（其实这个说法并不确切，详见"3”中对于返回值的详细说明）。注意，由变量的地址可知，buf依然指向源字符串。

分界符delim没有发生变化，就不再截图了。

2.若要在第一次提取子串完毕之后，继续对源字符串s进行提取，应在其后（第二次，第三次。。。第n次）的调用中将strtok的第一个参数赋为空值NULL。

第一次调用的结果如前文所述，提取出了",Fred”。我们还想继续以空格为分界，提取出后面的"male”等。由上图可以看到，第一次之后的调用我们都给strtok的第一个参数传递了空值NULL（表示函数继续从上一次调用隐式保存的位置，继续分解字符串；对于上述的第二次调用来说，第一次调用结束前用一个this指针指向了分界符的下一位，即'm’所在的位置），这样可依次提取出

， 。。。。以此类推。。。。。

至于为什么要赋空值，要么你就记住结论，要么去查strtok的源代码。本文的最后会有一些介绍。

当然也有部分爱钻牛角尖的人，非不按套路出牌，要看看不赋空值继续赋值为buffer会有什么结果。其实，答案想也能想的到。再一次传递buffer，相当于还从字符串的开头查找分界符delim，而且此时buffer已经被修改（可见的部分只剩下",Fred”），因此，其结果必然是找不到分界符delim。

3.关于函数返回值的探讨

由"1”中所述，在提取到子串的情况下，strtok的返回值（假设返回值赋给了指针buf）是提取出的子串的指针。这个指针指向的是子串在源字符串中的起始位置。子串末尾的下一个字符在提取前为分隔符，提取后被修改成了'/0’。因此，若打印buf的值，可以成功的输出子串的内容。

在没有提取到子串的情况下，函数会返回什么值呢？

由上图可以看到buffer中并不包含分界符delim。调用strtok后buf的值为

因为没有找到，源字符串buffer没有发生改变，buf指向源字符串的首地址，打印输出的值为整个字符串的完整值。

什么时候函数的返回值为空值NULL呢？

百度百科上说，“当没有被分割的串时则返回NULL。”这是一个很模棱两可的说法。如果想要确切的了解清楚这个问题，可能需要看一下strtok的实现原理。这里先以实验说明。

第一次调用strtok，毫无疑问，buf指向",Fred”。

第二次调用strtok，由于第一个参数为NULL，表示函数继续以上次调用所保存的this指针的位置开始分解，即对"male 25”分解。分解完毕后，buf指向"male”。

第三次调用strtok，参数继续设定为NULL，此时即对第二次保存的this指针的位置开始分解，即对"25”分解。因为无法找到包含分隔符delim的子串，所以buf指向"25”。

第四次调用，参数仍为NULL，此时第三次调用保存的this指针已指向字符串的末尾'/0’，已无法再进行分解。因此函数返回NULL，这也就是百度百科中所提到的“当没有被分割的串时函数返回NULL。”

4.参数 分隔符delim的探讨（delim是分隔符的集合）

很多人在使用strtok的时候，都想当然的以为函数在分割字符串时完整匹配分隔符delim，比如delim=”ab”，则对于"acdab”这个字符串，函数提取出的是"acd”。至少我在第一次使用的时候也是这么认为的。其实我们都错了，我是在看函数的源代码时才发现这个问题的，且看下面的例子。

源字符串为buffer，分隔符delim为 逗号和空格，按照一般的想法我们会以为调用函数后，buf的值为"Fred,male,25”，结果是这样么？

第一次调用之后的结果竟然是"Fred”，而非我们所想的结果。这是为什么呢？

我们回到GNU C Library中对strtok的功能定义：“Parse S into tokens separated by characters in DELIM”。也就是说包含在delim中的字符均可以作为分隔符，而非严格匹配。可以把delim理解为分隔符的集合。这一点是非常重要的~

当然，我们在分解字符串的时候，很少使用多个分隔符。这也导致，很多人在写例子的时候只讨论了一个分隔符的情况。有更多的人在看例子的时候也就错误的认识了delim的作用。

5.待分解的字符串，首字符就为分隔符

首字符为分隔符不能算作一个很特殊的情况。按照常规的分解思路也能正确分解字符串。

我想说明的是，strtok对于这种情况采用了比常规处理更快的方式。

如上图例子所示。仅用一次调用就可以得到以逗号分隔的字符串"Fred male 25”，而F前面的','被忽略了。由此可见，strtok在调用的时候忽略了起始位置开始的分隔符。这一点，可以从strtok的源代码得到证实。

6.不能向第一个参数传递字符串常量！

本文中所举的例子都将源字符串保存为字符串数组变量。若你将源字符串定义成字符串常量，可想而知，程序会因为strtok函数试图修改源字符串的值，而抛出异常。

好了，本文详细介绍了使用strtok的注意事项，（二）中我将详细介绍strtok不能实现的一些功能并引出strtok_r函数，最后介绍一下两个函数的实现。

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