五、如何写出易于调试的代码(模拟实现strcpy)
0x00 优秀的代码
0x01 常见的coding技巧
0x02 strcpy函数介绍
/* strcpy: 字符串拷贝 */ #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char arr1[20] = "xxxxxxxxxx"; char arr2[] = "hello"; strcpy(arr1, arr2); // 字符串拷贝(目标字符串,源字符串) printf("%s\n", arr1); // hello return 0; }
0x03 模拟实现strcpy
💬 示例 - 模拟实现 strcpy
#include <stdio.h> char* my_strcpy ( char* dest, // 目标字符串 char* src // 源字符串 ) { while (*src != '\0') { *dest = *src; dest++; src++; } *dest = *src; // 拷贝'\0' } int main() { char arr1[20] = "xxxxxxxxxx"; char arr2[] = "hello"; my_strcpy(arr1, arr2); printf("%s\n", arr1); // hello return 0; }
0x04 优化 - 提高代码简洁性
💬 函数部分的代码,++ 部分其实可以整合到一起:
#include <stdio.h> char* my_strcpy (char* dest, char* src) { while (*src != '\0') { *dest++ = *src++; } *dest = *src; }
0x05 优化 - 修改while
2. 甚至可以把这些代码都放到 while 内:
( 利用 while 最后的判断 ,*dest++ = *src++ 正好拷走斜杠0 )
char* my_strcpy (char* dest, char* src) { while (*dest++ = *src++) // 既拷贝了斜杠0,又使得循环停止 ; }
0x06 优化 - 防止传入空指针
❓ 如果传入空指针NULL,会产生BUG
💡 解决方案:使用断言
断言是语言中常用的防御式编程方式,减少编程错误;
如果计算表达式expression值为假(0),那么向stderr打印一条错误信息,然后通过调用abort来终止程序运行;
断言被定义为宏的形式(assert(expression)),而不是函数;
#include <stdio.h> #include <assert.h> char* my_strcpy(char* dest, char* src) { assert(dest != NULL); // 断言 "dest不能等于NULL" assert(src != NULL); // 断言 "src 不能等于NULL" while (*dest++ = *src++) ; } int main() { char arr1[20] = "xxxxxxxxxx"; char arr2[] = "hello"; my_strcpy(arr1, NULL); // 👈 实验:传入一个NULL printf("%s\n", arr1); return 0; }
🚩 运行结果如下:
0x07 关于const的使用
💬 将 num的值修改为20:
int main() { int num = 10; int* p = # *p = 20; printf("%d\n", num); return 0; }
🚩 20
💬 此时在 int num 前放上 const :
const 修饰变量,这个变量就被称为常变量,不能被修改,但本质上还是变量;
但是!但是呢!!
int main() { const int num = 10; int* p = # *p = 20; printf("%d\n", num); return 0; }
🚩 运行结果如下
❗ 我们希望 num 不被修改,结果还是改了,这不出乱子了吗?!
num 居然把自己的地址交给了 p,然后 *p = 20,通过 p 来修改 num 的值,不讲武德!
💡 解决方案:只需要在 int* p 前面加上一个 const,此时 *p 就没用了
int main() { const int num = 10; const int* p = # // 如果放在 * 左边,修饰的是 *p,表示指针指向的内容,是不能通过指针来改变的 *p = 20; // ❌ 不可修改 printf("%d\n", num); return 0; }
🚩 运行结果如下:
🔑 解释:const 修饰指针变量的时候,const 如果放在 * 左边,修饰的是 *p,表示指针指向的内容是不能通过指针来改变的;
❓ 如果我们再加一个变量 n = 100, 我们不&num,我们&n,可不可以?
int main() { const int num = 10; int n = 100; const int* p = # *p = 20 // ❌ 不能修改 p = &n; // ✅ 但是指针变量的本身是可以修改的 printf("%d\n", num); return 0; }
🔑 可以,p 虽然不能改变 num,但是 p 可以改变指向,修改 p 变量的值
❓ 那把 const 放在 * 右边呢?
int main() { const int num = 10; int n = 100; int* const p = # // 如果放在 * 右边,修饰的是指针变量p,表示的指针变量不能被改变 // 但是指针指向的内容,可以被改变 p = 20; // ✅ 可以修改 p = &n; // ❌ 不能修改 printf("%d\n", num); return 0; }
🔑 此时指针指向的内容可以修改,但是指针变量
❓ 如果两边都放 const :
int main() { const int num = 10; const int* const p = # int n = 100; *p = 20; // ❌ 不能修改 p = &n; // ❌ 不能修改 printf("%d\n", num); return 0; }
0x08 优化 - 提高代码健壮性(加入const)
💡 为了防止两个变量前后顺序写反,我们可以利用 const 常量,给自己“设定规矩”,这样一来,当我们写反的时候, 因为是常量的原因,不可以被解引用修改,从而报错,容易发现问题之所在!
char* my_strcpy (char* dest, const char* src) { assert(dest != NULL); assert(src != NULL); // while(*src++ = *dest) 👈 防止写反,加一个const while (*dest++ = *src++) ; }
可以无形的防止你写出 while(*src++ = *dest) ,即使你写错了,编译器也会报错(语法错误);
📌 注意事项:按照逻辑加 const,不要随便加const(比如在dest前也加个const);
0x09 最终优化 - 使其支持链式访问
💬 实现返回目标空间的起始位置
#include <stdio.h> #include <assert.h> char* my_strcpy (char* dest,const char* src) { char* ret = dest; // 在刚开始的时候记录一下dest assert(dest != NULL); assert(src != NULL); while (*dest++ = *src++) ; return ret; // 最后返回dest } int main() { char arr1[20] = "xxxxxxxxxx"; char arr2[] = "hello"; printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2)); // 链式访问 return 0; }
0x0A 库函数写法
/*** *char *strcpy(dst, src) - copy one string over another * *Purpose: * Copies the string src into the spot specified by * dest; assumes enough room. * *Entry: * char * dst - string over which "src" is to be copied * const char * src - string to be copied over "dst" * *Exit: * The address of "dst" * *Exceptions: *******************************************************************************/ char * strcpy(char * dst, const char * src) { char * cp = dst; assert(dst && src); while( *cp++ = *src++ ) ; /* Copy src over dst */ return( dst ); }
六、模拟实现strlen函数
0x00 计数器实现
#include <stdio.h> #include <assert.h> int my_strlen(const char* str) { assert(str); int count = 0; while (*str) { count++; str++; } return count; } int main() { char arr[] = "abcdef"; int len = my_strlen(arr); printf("%d\n", len); return 0; }
0x01 指针减指针实现
#include <stdio.h> #include <assert.h> size_t my_strlen(const char* str) { assert(str); const char* eos = str; while (*eos++); return(eos - str - 1); } int main() { char arr[] = "abcdef"; printf("%d\n", my_strlen(arr)); return 0; }
0x02 库函数写法
/*** *strlen.c - contains strlen() routine * * Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved. * *Purpose: * strlen returns the length of a null-terminated string, * not including the null byte itself. * *******************************************************************************/ #include <cruntime.h> #include <string.h> #pragma function(strlen) /*** *strlen - return the length of a null-terminated string * *Purpose: * Finds the length in bytes of the given string, not including * the final null character. * *Entry: * const char * str - string whose length is to be computed * *Exit: * length of the string "str", exclusive of the final null byte * *Exceptions: * *******************************************************************************/ size_t __cdecl strlen ( const char * str ) { const char *eos = str; while( *eos++ ) ; return( eos - str - 1 ); } size_t :无符号整型(unsigned int) __cdecl :函数调用约定
七、编程常见的错误
0x00 编译型错误
📚 直接看错误提示信息(双击),解决问题;
或者凭借经验就可以搞定,相对来说简单;
0x01 链接型错误
📚 看错误提示信息,主要在代码中找到错误信息中的标识符,然后定位问题所在。
一般是 标识符名不存在 或者 拼写错误 ;
0x02 运行时错误
📚 代码明明跑起来了,但是结果是错的;
🔑 借助调试,逐步定位问题,利用本章说的实用调试技巧解决;
0x03 建议
📜 做一个有心人,每一次遇到错误都进行自我总结,积累错误经验!