日本黄色一级经典视频|伊人久久精品视频|亚洲黄色色周成人视频九九九|av免费网址黄色小短片|黄色Av无码亚洲成年人|亚洲1区2区3区无码|真人黄片免费观看|无码一级小说欧美日免费三级|日韩中文字幕91在线看|精品久久久无码中文字幕边打电话

當前位置：首頁 > > 程序喵大人

C語言如何實現(xiàn)動態(tài)擴容的string

時間：2020-10-24 22:18:25
關鍵字： C語言    嵌入式   
手機看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機看文章

[導讀]最近工作中使用C語言，但又苦于沒有高效的字符串實現(xiàn)，字符串的拼接和裁剪都比較麻煩，而且每個字符串都需要申請內(nèi)存，內(nèi)存的申請和釋放也很容易出bug，怎么高效的實現(xiàn)一個不需要處理內(nèi)存問題并且可以動態(tài)擴容進行拼接和裁剪的string呢？

又好久沒更新了，最近程序喵工作實在是太忙，業(yè)余時間也在學習新知識醞釀大招，便于后期更新好文，最近先水幾篇吧，大家有想了解的知識點可以在文末讀者討論中留言哈！

眾所周知，C++ 中的string使用比較方便，關于C++ 中的string源碼實現(xiàn)可以看我的這篇文章：源碼分析C++的string的實現(xiàn)
最近工作中使用C語言，但又苦于沒有高效的字符串實現(xiàn)，字符串的拼接和裁剪都比較麻煩，而且每個字符串都需要申請內(nèi)存，內(nèi)存的申請和釋放也很容易出bug，怎么高效的實現(xiàn)一個不需要處理內(nèi)存問題并且可以動態(tài)擴容進行拼接和裁剪的string呢？

一個好的string應該有以下功能？

  • 創(chuàng)建字符串
  • 刪除字符串
  • 尾部追加字符串
  • 頭部插入字符串
  • 從尾部刪除N個字符
  • 從頭部刪除N個字符
  • 裁剪字符串
  • 獲取字符串長度
  • 獲取完整字符串

下面來看看各個功能的實現(xiàn)：
首先定義一個string的句柄，相當于C++中的實例

struct?c_string;
typedef?struct?c_string?c_string_t;

在內(nèi)部string的實現(xiàn)如下：

//?string的初始內(nèi)存大小
static?const?size_t?c_string_min_size?=?32;

struct?c_string?{
????char?*str;?//?字符串指針
????size_t?alloced;?//?已分配的內(nèi)存大小
????size_t?len;?//?字符串的實際長度
};

創(chuàng)建字符串：

c_string_t?*c_string_create(void)?{
????c_string_t?*cs;

????cs?=?calloc(1,?sizeof(*cs));
????cs->str?=?malloc(c_string_min_size);
????*cs->str?=?'\0';
????//?初始分配內(nèi)存大小是32，之后每次以2倍大小擴容
????cs->alloced?=?c_string_min_size;?
????cs->len?=?0;

????return?cs;
}

銷毀字符串：

void?c_string_destroy(c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????free(cs->str);
????free(cs);
}

內(nèi)部如何擴容呢：

static?void?c_string_ensure_space(c_string_t?*cs,?size_t?add_len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?add_len?==?0)?return;

????if?(cs->alloced?>=?cs->len?+?add_len?+?1)?return;

????while?(cs->alloced?len?+?add_len?+?1)?{
????????cs->alloced?<<=?1;?//?每次以2倍大小擴容
????????if?(cs->alloced?==?0)?{
????????????//?左移到最后可能會變?yōu)?，由于alloced是無符號型，減一則會變成UINT_MAX
????????????cs->alloced--;
????????}
????}
????cs->str?=?realloc(cs->str,?cs->alloced);
}

在尾部追加字符串：

void?c_string_append_str(c_string_t?*cs,?const?char?*str,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?str?==?NULL?||?*str?==?'\0')?return;

????if?(len?==?0)?len?=?strlen(str);

????c_string_ensure_space(cs,?len);?//?確保內(nèi)部有足夠的空間存儲字符串
????memmove(cs->str?+?cs->len,?str,?len);
????cs->len?+=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

在尾部追加字符：

void?c_string_append_char(c_string_t?*cs,?char?c)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????c_string_ensure_space(cs,?1);
????cs->str[cs->len]?=?c;
????cs->len++;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

在尾部追加整數(shù)：

void?c_string_append_int(c_string_t?*cs,?int?val)?{
????char?str[12];

????if?(cs?==?NULL)?return;

????snprintf(str,?sizeof(str),?"%d",?val);?//?整數(shù)轉為字符串
????c_string_append_str(cs,?str,?0);
}

在頭部插入字符串：

void?c_string_front_str(c_string_t?*cs,?const?char?*str,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?str?==?NULL?||?*str?==?'\0')?return;

????if?(len?==?0)?len?=?strlen(str);

????c_string_ensure_space(cs,?len);
????memmove(cs->str?+?len,?cs->str,?cs->len);
????memmove(cs->str,?str,?len);
????cs->len?+=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

在頭部插入字符：

void?c_string_front_char(c_string_t?*cs,?char?c)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????c_string_ensure_space(cs,?1);
????memmove(cs->str?+?1,?cs->str,?cs->len);
????cs->str[0]?=?c;
????cs->len++;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

在頭部插入整數(shù)：

void?c_string_front_int(c_string_t?*cs,?int?val)?{
????char?str[12];

????if?(cs?==?NULL)?return;

????snprintf(str,?sizeof(str),?"%d",?val);
????c_string_front_str(cs,?str,?0);
}

清空字符串：

void?c_string_clear(c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????c_string_truncate(cs,?0);
}

裁剪字符串：

void?c_string_truncate(c_string_t?*cs,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?len?>=?cs->len)?return;

????cs->len?=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

刪除頭部的N個字符：

void?c_string_drop_begin(c_string_t?*cs,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?len?==?0)?return;

????if?(len?>=?cs->len)?{
????????c_string_clear(cs);
????????return;
????}

????cs->len?-=?len;
????memmove(cs->str,?cs->str?+?len,?cs->len?+?1);
}

刪除尾部的N個字符：

void?c_string_drop_end(c_string_t?*cs,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?len?==?0)?return;

????if?(len?>=?cs->len)?{
????????c_string_clear(cs);
????????return;
????}
????cs->len?-=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

獲取字符串的長度：

size_t?c_string_len(const?c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return?0;
????return?cs->len;
}

返回字符串指針，使用的是內(nèi)部的內(nèi)存：

const?char?*c_string_peek(const?c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return?NULL;
????return?cs->str;
}

重新分配一塊內(nèi)存存儲字符串返回：

char?*c_string_dump(const?c_string_t?*cs,?size_t?*len)?{
????char?*out;

????if?(cs?==?NULL)?return?NULL;

????if?(len?!=?NULL)?*len?=?cs->len;
????out?=?malloc(cs->len?+?1);
????memcpy(out,?cs->str,?cs->len?+?1);
????return?out;
}

測試代碼如下：

int?main()?{
????c_string_t?*cs?=?c_string_create();
????c_string_append_str(cs,?"123",?0);
????c_string_append_char(cs,?'4');
????c_string_append_int(cs,?5);
????printf("%s?\n",?c_string_peek(cs));
????c_string_front_str(cs,?"789",?0);
????printf("%s?\n",?c_string_peek(cs));
????c_string_drop_begin(cs,?2);
????printf("%s?\n",?c_string_peek(cs));
????c_string_drop_end(cs,?2);
????printf("%s?\n",?c_string_peek(cs));
????c_string_destroy(cs);
????return?0;
}

輸出：

12345
78912345
912345
9123

完整代碼如下：頭文件：

#include?

struct?c_string;
typedef?struct?c_string?c_string_t;

c_string_t?*c_string_create(void);

void?c_string_destroy(c_string_t?*cs);

void?c_string_append_str(c_string_t?*cs,?const?char?*str,?size_t?len);

void?c_string_append_char(c_string_t?*cs,?char?c);

void?c_string_append_int(c_string_t?*cs,?int?val);

void?c_string_front_str(c_string_t?*cs,?const?char?*str,?size_t?len);

void?c_string_front_char(c_string_t?*cs,?char?c);

void?c_string_front_int(c_string_t?*cs,?int?val);

void?c_string_clear(c_string_t?*cs);

void?c_string_truncate(c_string_t?*cs,?size_t?len);

void?c_string_drop_begin(c_string_t?*cs,?size_t?len);

void?c_string_drop_end(c_string_t?*cs,?size_t?len);

size_t?c_string_len(const?c_string_t?*cs);

const?char?*c_string_peek(const?c_string_t?*cs);

char?*c_string_dump(const?c_string_t?*cs,?size_t?*len);

源文件：

#include?
#include?
#include?
#include?
#include?

static?const?size_t?c_string_min_size?=?32;

struct?c_string?{
????char?*str;
????size_t?alloced;
????size_t?len;
};

c_string_t?*c_string_create(void)?{
????c_string_t?*cs;

????cs?=?calloc(1,?sizeof(*cs));
????cs->str?=?malloc(c_string_min_size);
????*cs->str?=?'\0';
????cs->alloced?=?c_string_min_size;
????cs->len?=?0;

????return?cs;
}

void?c_string_destroy(c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????free(cs->str);
????free(cs);
}

static?void?c_string_ensure_space(c_string_t?*cs,?size_t?add_len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?add_len?==?0)?return;

????if?(cs->alloced?>=?cs->len?+?add_len?+?1)?return;

????while?(cs->alloced?len?+?add_len?+?1)?{
????????cs->alloced?<<=?1;
????????if?(cs->alloced?==?0)?{
????????????cs->alloced--;
????????}
????}
????cs->str?=?realloc(cs->str,?cs->alloced);
}

void?c_string_append_str(c_string_t?*cs,?const?char?*str,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?str?==?NULL?||?*str?==?'\0')?return;

????if?(len?==?0)?len?=?strlen(str);

????c_string_ensure_space(cs,?len);
????memmove(cs->str?+?cs->len,?str,?len);
????cs->len?+=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

void?c_string_append_char(c_string_t?*cs,?char?c)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????c_string_ensure_space(cs,?1);
????cs->str[cs->len]?=?c;
????cs->len++;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

void?c_string_append_int(c_string_t?*cs,?int?val)?{
????char?str[12];

????if?(cs?==?NULL)?return;

????snprintf(str,?sizeof(str),?"%d",?val);
????c_string_append_str(cs,?str,?0);
}

void?c_string_front_str(c_string_t?*cs,?const?char?*str,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?str?==?NULL?||?*str?==?'\0')?return;

????if?(len?==?0)?len?=?strlen(str);

????c_string_ensure_space(cs,?len);
????memmove(cs->str?+?len,?cs->str,?cs->len);
????memmove(cs->str,?str,?len);
????cs->len?+=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

void?c_string_front_char(c_string_t?*cs,?char?c)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????c_string_ensure_space(cs,?1);
????memmove(cs->str?+?1,?cs->str,?cs->len);
????cs->str[0]?=?c;
????cs->len++;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

void?c_string_front_int(c_string_t?*cs,?int?val)?{
????char?str[12];

????if?(cs?==?NULL)?return;

????snprintf(str,?sizeof(str),?"%d",?val);
????c_string_front_str(cs,?str,?0);
}

void?c_string_clear(c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return;
????c_string_truncate(cs,?0);
}

void?c_string_truncate(c_string_t?*cs,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?len?>=?cs->len)?return;

????cs->len?=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

void?c_string_drop_begin(c_string_t?*cs,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?len?==?0)?return;

????if?(len?>=?cs->len)?{
????????c_string_clear(cs);
????????return;
????}

????cs->len?-=?len;
????/*?+1?to?move?the?NULL.?*/
????memmove(cs->str,?cs->str?+?len,?cs->len?+?1);
}

void?c_string_drop_end(c_string_t?*cs,?size_t?len)?{
????if?(cs?==?NULL?||?len?==?0)?return;

????if?(len?>=?cs->len)?{
????????c_string_clear(cs);
????????return;
????}
????cs->len?-=?len;
????cs->str[cs->len]?=?'\0';
}

size_t?c_string_len(const?c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return?0;
????return?cs->len;
}

const?char?*c_string_peek(const?c_string_t?*cs)?{
????if?(cs?==?NULL)?return?NULL;
????return?cs->str;
}

char?*c_string_dump(const?c_string_t?*cs,?size_t?*len)?{
????char?*out;

????if?(cs?==?NULL)?return?NULL;

????if?(len?!=?NULL)?*len?=?cs->len;
????out?=?malloc(cs->len?+?1);
????memcpy(out,?cs->str,?cs->len?+?1);
????return?out;
}

往期推薦





免責聲明：本文內(nèi)容由21ic獲得授權后發(fā)布，版權歸原作者所有，本平臺僅提供信息存儲服務。文章僅代表作者個人觀點，不代表本平臺立場，如有問題，請聯(lián)系我們，謝謝！

本站聲明： 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點，本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者，如若文章內(nèi)容侵犯您的權益，請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

關鍵字： 驅動電源

在工業(yè)自動化蓬勃發(fā)展的當下，工業(yè)電機作為核心動力設備，其驅動電源的性能直接關系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其中，反電動勢抑制與過流保護是驅動電源設計中至關重要的兩個環(huán)節(jié)，集成化方案的設計成為提升電機驅動性能的關鍵。

關鍵字： 工業(yè)電機 驅動電源

LED 驅動電源作為 LED 照明系統(tǒng)的 “心臟”，其穩(wěn)定性直接決定了整個照明設備的使用壽命。然而，在實際應用中，LED 驅動電源易損壞的問題卻十分常見，不僅增加了維護成本，還影響了用戶體驗。要解決這一問題，需從設計、生...

關鍵字： 驅動電源 照明系統(tǒng) 散熱

根據(jù)LED驅動電源的公式，電感內(nèi)電流波動大小和電感值成反比，輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。

關鍵字： LED 設計 驅動電源

電動汽車(EV)作為新能源汽車的重要代表，正逐漸成為全球汽車產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。電動汽車的核心技術之一是電機驅動控制系統(tǒng)，而絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為電機驅動系統(tǒng)中的關鍵元件，其性能直接影響到電動汽車的動力性能和...

關鍵字： 電動汽車 新能源 驅動電源

在現(xiàn)代城市建設中，街道及停車場照明作為基礎設施的重要組成部分，其質量和效率直接關系到城市的公共安全、居民生活質量和能源利用效率。隨著科技的進步，高亮度白光發(fā)光二極管(LED)因其獨特的優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)光源，成為大功率區(qū)域...

關鍵字： 發(fā)光二極管 驅動電源 LED

LED通用照明設計工程師會遇到許多挑戰(zhàn)，如功率密度、功率因數(shù)校正(PFC)、空間受限和可靠性等。

關鍵字： LED 驅動電源 功率因數(shù)校正

在LED照明技術日益普及的今天，LED驅動電源的電磁干擾(EMI)問題成為了一個不可忽視的挑戰(zhàn)。電磁干擾不僅會影響LED燈具的正常工作，還可能對周圍電子設備造成不利影響，甚至引發(fā)系統(tǒng)故障。因此，采取有效的硬件措施來解決L...

關鍵字： LED照明技術 電磁干擾 驅動電源

開關電源具有效率高的特性,而且開關電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機重量也有所下降,所以,現(xiàn)在的LED驅動電源

關鍵字： LED 驅動電源 開關電源

LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發(fā)光的電壓轉換器，通常情況下：LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

關鍵字： LED 隧道燈 驅動電源
關閉