String和内存操作

C99 有很多和 string 相关的函数，如 strcat ， strchr ， strcmp ， strcpy ， strlen ， strncat ， strncmp ， strncpy 等。然而使用 C++ 编程时，所有和 string 相关的操作均可以使用 string 类的相关接口完成， string 提供和原来 C 接口类似的功能和性能，同时提供更高的安全性。

String 类有一个特性： a string of length n must manage a block of memory whose size is at least n + 1 。即长度为 n 的 string 对象，其内存空间至少为 n+1 个字符，且最后一个字符为 ’/0’ 。

不过在进行 string 操作时，有一点必须牢记： C/C++ 语言的 string 是以 ’/0’ 结尾的，对不以 ’/0’ 结尾的 string 进行操作容易引发错误，甚至导致内存溢出等 crash 。

C++ 的 string 类，除了用于处理常规 string 操作 外，其本身也可用于存储各种数据 ，如文件数据，此时并不要求 string 对象必须以 ’/0’ 结尾。使用者采用 string( const char* str, size_type length ); 来封装特定长度的 char* 数据块。 String 类的各种运算符将保证数据传递的完整性，即 string 对象。

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

        std::string str("test string");

        cout<<str<<"  "<<str.c_str()<<endl;

        cout<<str.size()<<endl;

 

        char* buf = new char[str.size()+1];

        memset(buf, 0, sizeof(buf));

 

        string test(buf, str.size());   // 封装非字符数据

        cout<<test<<"  "<<test.c_str()<<endl;

        cout<<test.size()<<endl;

 

        memcpy(buf, str.c_str(), str.size());

 

        test = string(buf, str.size());   // 封装字符数据，并自动加上 ’/0’ 结束符

        cout<<test<<"  "<<test.c_str()<<endl;

        cout<<test.size()<<endl;

 

        return 0;

}

其输出：

test string  test string

11

 

11

test string  test string

11

 

说明：这个例子说明：当使用 string( const char* str, size_type length ); 来构造 string 对象时， string 对象的长度由外部指定，数据则来自 str ，如果 length 大于 str 地址范围，可能引发 crash!

这个例子也说明了 string 可用于封装数据，即使是 ’/0’ 的数据。因此， string 类可以用于存储各种数据，字符串、非字符串 ( 图片、视频 ) 等数据。

注意：将数据拷贝到内存时，不要使用 strcpy, 应该使用 memcpy ，因为 strcpy 、 strncpy 碰到 ’/0’ 将认为拷贝结束。 总之，不要使用和 str*** 相关的函数去操作内存数据，除非数据只能是 string(memcpy 完全可拷贝任何数据 ) 。

 

附录：

内存初始化函数 memset()

作用：在一段内存中填充某个给定的值，注意填充时是按照字节顺序填充的 ，而不是按照元素填充。

此方法是对较大的结构体和数组进行清零操作的一种有效方法。一般用于初始化大块的内存，此时 memset 远比 for 循环高效。

函数形式： memset(void *buffer, int c, size_t n)

buffer 是需要设置的内存的开始地址； c 是期望填充值； n 是需要填充的字节数。

例 1: 一个 int

a[10] 型变量，则 memset(a,100,sizeof(int)) 此操作后，元素 a[0] 的每个字节的值都是 100 ，即 0x64 ，二进制表示 :

01100100, 所以元素 a[0] 为 0x64646464 ，二进制表示 :01100100 01100100 01100100 01100100

void main()

{ int i,a[20];

memset(a,10,5*sizeof(int));

for(i=0;i<20;i++)

cout< 此函数输出的 10 个元素并非 10 ，而是每个字节都是 00001010 组成的 int 型数。

例 2:

#include

#include

void main( void )

{

char buffer[] = "This is a test of the memset function";

printf( "Before: %s/n", buffer );

memset( buffer, '*', 4 );

printf( "After: %s/n", buffer );

}

Output

Before: This is a test of the memset function

After: **** is a test of the memset function

 

Memset 用来对一段内存空间全部设置为某个字符，一般用在对定义的字符串进行初始化为 ' ' 或 '/0' ；

例 :char a[100];

memset(a, '/0', sizeof(a));

 

memset 可以方便地清空一个结构体类型的变量或数组。

如：

struct sample_struct

{

char csName[16];

int iSeq;

int iType;

};

对于变量

struct sample_strcut stTest;

一般情况下，清空 stTest 的方法：

stTest.csName[0]='/0';

stTest.iSeq=0;

stTest.iType=0;

用 memset 就非常方便：

memset(&stTest,0,sizeof(struct sample_struct));

如果是数组：

struct sample_struct TEST[10];

则 memset(TEST,0,sizeof(struct sample_struct)*10);

 

Memcpy 和 strcpy

原型：

void *memcpy( void *to, const void *from, size_t count );

char *strcpy( char *dest, const char *src );

memcpy 用来做内存拷贝，可拷贝任何数据类型的数据或对象。

例： char a[100],b[50]; memcpy(b, a, sizeof(b));

注意如果用 memcpy(b,a,sizeof(a)) ，很可能会造成 b 的内存地址溢出。

 

Strcpy 就只能拷贝字符串，它遇到 '/0' 就结束拷贝。

例： char a[100],b[50];strcpy(a,b); 如用 strcpy(b,a) ，要注意 a 中的字符串长度（第一个‘ /0 ’之前）是否超过 50 位，如超过，则会造成 b 的内存地址溢出。

Strcpy 有可指定拷贝个数的版本： char *strncpy( char *to, const char *from, size_t count );

总结：

strcpy

　　源字串全部拷贝到目标字串中 , 包括 '/0' ，但是程序员必须保证目标串长度足够，且不与源串重叠。

strncpy

　　如果目标长 >= 指定长 > 源长，则将源串全部拷贝到目标串，连同 '/0'

　　如果指定长 < 源长，则将截取源串中按指定长度拷贝到目标字符串，不包括 '/0'

　　如果指定长 > 目标长，错误 !

 

注意：说明： 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。对于 memcpy 也是同样的限制。如果拷贝区域有重叠，请使用 memmove().