iis服务器助手广告广告

扫码关注官方微信

扫码下载APP
返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > 其他教程 >C语言实现动态扩容的string
  • 900

0
分享到

C语言实现动态扩容的string

C语言实现动态扩容stringC语言动态扩容stringC语言扩容string 2023-05-14 08:05:25 900人浏览 泡泡鱼
摘要

众所周知，c++ 中的string使用比较方便。关于C++ 中的string源码实现，可以参考这篇文章：源码分析C++的string的实现 最近工作中使用C语言，但又苦于没有高效的字

众所周知，c++ 中的string使用比较方便。关于C++ 中的string源码实现，可以参考这篇文章：源码分析C++的string的实现

最近工作中使用C语言，但又苦于没有高效的字符串实现，字符串的拼接和裁剪都比较麻烦，而且每个字符串都需要申请内存，内存的申请和释放也很容易出bug，怎么高效的实现一个不需要处理内存问题并且可以动态扩容进行拼接和裁剪的string呢？

一个好的string应该有以下功能？

  • 创建字符串
  • 删除字符串
  • 尾部追加字符串
  • 头部插入字符串
  • 从尾部删除N个字符
  • 从头部删除N个字符
  • 裁剪字符串
  • 获取字符串长度
  • 获取完整字符串

下面，我们来看看各个功能的实现。

首先定义一个string的句柄，相当于C++中的实例。

struct c_string;
typedef struct c_string c_string_t;

在内部string的实现如下：

// string的初始内存大小
static const size_t c_string_min_size = 32;

struct c_string {
    char *str; // 字符串指针
    size_t alloced; // 已分配的内存大小
    size_t len; // 字符串的实际长度
};

创建字符串：

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';
    // 初始分配内存大小是32，之后每次以2倍大小扩容
    cs->alloced = c_string_min_size; 
    cs->len = 0;

    return cs;
}

销毁字符串：

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

内部如何扩容呢：

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 < cs->len + add_len + 1) {
        cs->alloced <<= 1; // 每次以2倍大小扩容
        if (cs->alloced == 0) {
            // 左移到最后可能会变为0，由于alloced是无符号型，减一则会变成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); // 确保内部有足够的空间存储字符串
    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';
}

在尾部追加整数：

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

    if (cs == NULL) return;

    snprintf(str, sizeof(str), "%d", val); // 整数转为字符串
    c_string_append_str(cs, str, 0);
}

在头部插入字符串：

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';
}

在头部插入字符：

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';
}

在头部插入整数：

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';
}

删除头部的N个字符：

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);
}

删除尾部的N个字符：

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';
}

获取字符串的长度：

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

返回字符串指针，使用的是内部的内存：

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

重新分配一块内存存储字符串返回：

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;
}

测试代码如下：

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;
}

输出：

12345
78912345
912345
9123

完整代码如下：头文件：

#include <stddef.h>

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 <ctype.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

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 < cs->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;
    
    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;
}

到此这篇关于C语言实现动态扩容的string的文章就介绍到这了,更多相关C语言动态扩容string内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

点击免费下载>>软考高级考试备考技巧/历年真题/备考精华资料

--结束END--

本文标题: C语言实现动态扩容的string

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/202842.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

本篇文章演示代码以及资料文档资料下载

下载Word文档到电脑，方便收藏和打印～

下载Word文档
去做题
猜你喜欢
  • C语言实现动态扩容的string
    众所周知，C++ 中的string使用比较方便。关于C++ 中的string源码实现，可以参考这篇文章：源码分析C++的string的实现 最近工作中使用C语言，但又苦于没有高效的字...
    99+
    2023-05-14
    C语言实现动态扩容string C语言动态扩容string C语言扩容string
  • C语言怎么实现动态扩容的string
    这篇文章主要介绍“C语言怎么实现动态扩容的string”的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇“C语言怎么实现动态扩容的string”文章能帮助大家解决问题。一个好的string应该有以下功能？...
    99+
    2023-07-05
  • C语言中怎么动态扩容String
    这篇文章给大家介绍C语言中怎么动态扩容String，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。首先定义一个string的句柄，相当于C++中的实例struct c_string; typedef&...
    99+
    2023-06-16
  • Redis Cluster集群动态扩容的实现
    目录一、引言 二、Cluster集群增加操作1、动态增加Master主服务器节点 2、动态增加Slave从服务器节点 三、Cluster集群删除操作 1、动态删除Slave从服务器节...
    99+
    2024-04-02
  • C语言动态内存管理的实现
    目录1. 摘要2. 为什么存在动态内存管理3. 动态内存函数3.1 malloc3.2 free3.3 calloc3.4 realloc4. 常见的动态内存错误5. 几个经典笔试题...
    99+
    2024-04-02
  • C语言如何实现动态链表
    今天小编给大家分享一下C语言如何实现动态链表的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。链表是一种物理存储单元上非连续、非...
    99+
    2023-06-30
  • 使用C语言实现动态数组
    动态数组C语言实现方法 动态数组是指在程序运行过程中可以根据需要动态地分配和释放内存的一种数据结构。相比于静态数组，动态数组的长度可以在运行时进行动态调整，从而更加灵活地满足程序的需要...
    99+
    2024-02-25
    c语言 实现方法 动态数组
  • C语言实现动态爱心代码
    代码如下： #include <stdio.h> #include <math.h> #include <windows.h> #include ...
    99+
    2022-11-13
    C语言动态爱心 C语言 爱心
  • C语言实现可增容动态通讯录详细过程
    目录创建可自动扩容的通讯录添加用户信息删除用户信息查找联系人修改用户信息以名字将用户排序销毁通讯录创建可自动扩容的通讯录 这里我们想实现通讯录自动扩容，不够了能扩大内存，变得稍微有点...
    99+
    2024-04-02
  • C语言模拟实现动态通讯录
    目录1.模拟实现通讯录总体架构一览图2.文件执行任务3.分模块实现 测试模块 test.c头文件 功能函数声明 contact.h功能函数逐一实现1.模拟实现通讯录总体架构...
    99+
    2024-04-02
  • Java和C语言如何使用静态语言实现动态数组
    这篇文章将为大家详细讲解有关Java和C语言如何使用静态语言实现动态数组，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。JAVA版JAVA自带了一个集合类ArrayList，可以实现动态数组的功能，相比原生...
    99+
    2023-05-31
    java c语言
  • C语言实现动态顺序表详解
    目录什么是顺序表?1. 定义顺序表结构体：2. 初始化顺序表：3. 销毁顺序表：4. 打印顺序表：5. 判断容量+扩容：6. 头插数据：7. 尾插数据：8. 指定下标位置插入...
    99+
    2024-04-02
  • C语言如何实现动态内存的分配
    这篇文章给大家分享的是有关C语言如何实现动态内存的分配的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。C 程序中，不同数据在内存中分配说明1）全局变量&mdash;&mdash;内存中的静态存储区2...
    99+
    2023-06-22
  • C语言动态内存分配函数的实现
     在C中我们开辟内存空间有两种方式 : 1.静态开辟内存 :例如: int a;int b[10];  这种开辟内存空间的特点是 所开辟的内存是在栈中开...
    99+
    2024-04-02
  • C语言实现动态链表的示例代码
    目录结构体定义已经函数声明函数实现创建一个链表判断链表是否为空获得链表中节点的个数在某个特定的位置插入一个元素获得指定下标的节点的元素删除一个节点链表逆序链表的清空链表的销毁链表的遍...
    99+
    2024-04-02
  • golang调用c语言动态库方式实现
    下面我们自己在 Linux 下做一个动态库(.so 文件 - Shared Object)，然在用 Go 来使用它。本文所用的操作系统为 Ubuntu18.04, 以 gcc 作为编...
    99+
    2024-04-02
  • C语言如何实现动态内存分配
    今天小编给大家分享一下C语言如何实现动态内存分配的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。C语言动态内存分配的详解1.为...
    99+
    2023-06-16
  • C语言实现动态顺序表的示例代码
    目录顺序表概念及结构基本操作功能实现程序运行顺序表概念及结构 顺序表是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。 分...
    99+
    2022-11-13
    C语言 动态顺序表 C语言 顺序表
  • C/C++使用C语言实现多态
    目录1.多态的概念1.1什么是多态？1.2为什么要用多态呢？1.3多态有什么好处？2.多态的定义及实现2.1继承中构成多态的条件2.2虚函数2.3虚函数的重写2.4C++11 ove...
    99+
    2024-04-02
  • C语言静态与动态通讯录的实现流程详解
    目录静态通讯录contact.hcontact.ctest.c动态通讯录contact.hcontact.cqsort.ctest.c本次通讯录的代码已经放到我的Gitee仓库中，感...
    99+
    2024-04-02
软考高级职称资格查询
iis服务器助手广告
软考职称历年真题下载
软考职称资料下载
热门wiki
近期文章
推荐阅读
热门问答
热门标签
编程网，编程工程师的家园，是目前国内优秀的开源技术社区之一，形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容，为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。

  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作