字符串处理函数

<string.h> 提供了丰富的字符串处理函数，包括复制、拼接、比较、查找等。这些函数是 C 语言字符串操作的核心工具，但许多函数不检查缓冲区大小，使用时需要格外小心。C99 引入的 snprintf 和长度受限的变体（strncpy、strncat）提供了更安全的替代方案。

复制函数

strcpy：复制字符串（不检查大小）

char dest[100];
strcpy(dest, "Hello");      /* 复制 "Hello" 到 dest */

/* 危险：如果 src 太长，dest 溢出 */
char dest2[5];
strcpy(dest2, "Hello World");   /* 越界！ */

strncpy：限制长度的复制

char dest[100];
strncpy(dest, src, sizeof(dest) - 1);
dest[sizeof(dest) - 1] = '\0';  /* 确保终止 */

strncpy 的陷阱：如果 src 长度 >= n，不会添加 \0！

memcpy：内存复制（不检查重叠）

char dest[100];
memcpy(dest, src, strlen(src) + 1);   /* 复制包括 '\0' */

memmove：安全内存复制（处理重叠）

memmove(dest, src, n);      /* 源和目的重叠时安全 */

拼接函数

strcat：拼接字符串（不检查大小）

char str[100] = "Hello";
strcat(str, " World");      /* str = "Hello World" */

/* 危险 */
char str2[10] = "Hello";
strcat(str2, " World");     /* 越界！ */

strncat：限制长度的拼接

char str[100] = "Hello";
strncat(str, " World", sizeof(str) - strlen(str) - 1);
str[sizeof(str) - 1] = '\0';    /* 确保终止 */

比较函数

strcmp：比较字符串

int result = strcmp("abc", "def");   /* < 0 */
result = strcmp("abc", "abc");       /* == 0 */
result = strcmp("def", "abc");       /* > 0 */

/* 注意：不要与 0 用判等以外的运算 */
if (strcmp(a, b) == 0)     /* 相等 */
if (strcmp(a, b) < 0)       /* a < b */

strncmp：限制长度的比较

strncmp("abc", "abcdef", 3);     /* == 0：只比较前 3 个字符 */

查找函数

strlen：字符串长度

size_t len = strlen("Hello");    /* 5 */

strchr：查找字符（首次出现）

char *p = strchr("Hello", 'l');     /* 指向第一个 'l' */
printf("%s\n", p);                  /* "llo" */

strrchr：查找字符（最后一次出现）

char *p = strrchr("Hello", 'l');    /* 指向最后一个 'l' */

strstr：查找子串

char *p = strstr("Hello World", "World");   /* 指向 "World" */
if (p != NULL)
    printf("Found at position %zu\n", p - "Hello World");

strtok：分割字符串

char str[] = "Hello,World,C";
char *token = strtok(str, ",");

while (token != NULL) {
    printf("%s\n", token);
    token = strtok(NULL, ",");   /* 继续分割 */
}
/* 输出：
   Hello
   World
   C
*/

strtok 修改原字符串（插入 \0），且不是线程安全。C11 引入了 strtok_s（可选）。

其他函数

memset：填充内存

char str[100];
memset(str, 0, sizeof(str));    /* 全部置 0 */
memset(str, 'A', 10);           /* 前 10 个字符设为 'A' */

strerror：错误信息字符串

#include <errno.h>

FILE *fp = fopen("nonexistent", "r");
if (fp == NULL)
    printf("Error: %s\n", strerror(errno));   /* Error: No such file or directory */

常见错误

strcpy 溢出：

char dest[5];
strcpy(dest, "Hello World");    /* 越界！ */

/* 安全替代 */
strncpy(dest, "Hello World", sizeof(dest) - 1);
dest[sizeof(dest) - 1] = '\0';

strncpy 不保证 \0：

char dest[5];
strncpy(dest, "Hello World", 5);    /* dest = "Hello"，没有 '\0'！ */
printf("%s\n", dest);               /* 未定义行为 */

/* 正确 */
strncpy(dest, "Hello World", sizeof(dest) - 1);
dest[sizeof(dest) - 1] = '\0';

strcmp 返回值误用：

if (strcmp(a, b))           /* 相等时返回 0，条件为假 */
    printf("Different\n");
else
    printf("Equal\n");       /* 实际输出这个 */

/* 正确 */
if (strcmp(a, b) == 0)
    printf("Equal\n");

strtok 修改原字符串：

char *str = "Hello,World";   /* 字符串字面量，只读 */
strtok(str, ",");           /* 未定义行为！修改只读内存 */

/* 正确 */
char str[] = "Hello,World";   /* 可修改的数组 */
strtok(str, ",");

最佳实践

优先使用带长度限制的函数（strncpy、strncat、snprintf）
strncpy 后手动添加 \0
不用 strcpy、strcat、sprintf 处理外部输入
strcmp 返回值与 0 比较，不要直接作为布尔值
strtok 只用于可修改的字符数组
考虑使用更安全的库（如 BSD 的 strlcpy、strlcat）