在C语言中复制字符串的一部分

Question

这似乎应该很简单，但由于某些原因，我无法使其工作。我有一个名为seq的字符串，它看起来像这样：

ala
ile
val

我想将字符串的前三个字符复制到另一个字符串中。我使用的命令是：

memcpy(fileName, seq, 3 * sizeof(char));

那应该让fileName = "ala"，对吧？但出于某种原因，我得到了fileName = "ala9"。目前我通过说fileName[4] = '\0'来解决这个问题，但想知道为什么会出现这个9。

注意：更改seq后

ala
ile
val
ser

重新运行相同的代码后，fileName 变成了"alaK"。不再是数字9，但仍然是一个错误的字符。

- wolfPack88

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如果源字符不构成完整的 C 字符串，手动设置最后复制字符后面的字符是正确的做法。为什么您认为这是一种“解决方法”？ - CB Bailey

我想我误以为在将字符串移动过去后，memcpy会自动为我终止字符串... 哦，好吧。感谢您的帮助。 - wolfPack88

@wolfPack88：为什么memcpy会终止字符串？它不知道你正在复制一个字符串（而不是结构体、数组、整数或其他任何东西）。Memcpy只是按照你的指示执行了操作，没有做更多的事情。如果你想要一个“知道”字符串的函数，可以使用strcpy和其他strXXX相关的函数。 - abelenky

@wolfPack88：memcpy 对以 null 结尾的字符串一无所知，它只了解字节范围。 - nategoose

@wolfPack88：您应该将 fileName[3] 改为 '\0'，因为 [0]、[1] 和 [2] 分别指代 a、l 和 a。 - dreamlax

@dreamlax。同意！在C语言中，字符串是从0开始计数的，因此应该是[3]而不是[4]。 - Syd

Answer 1

C使用空终止符来表示字符串的结尾。memcpy不知道您正在复制字符串（它只复制字节），因此不会考虑放置空终止符。您现有的解决方法实际上是正确的答案。

编辑：wolfPack88有一个很好的观点。 您确实需要更改filename [3]。 另外，下面的评论提出了一些关于strncpy的很好的观点，这也是值得学习的选择。

- Pace

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很抱歉不同意，但是那个解决方法并不正确。它只是一个权宜之计。正解是使用Svisstack发布的strncpy。 - Bruno Brant

@Bruno：不是的。事实上，strncpy 是正确答案的情况非常少，通常只用在避免使用哪些函数的问题中。 - Jerry Coffin

@Jerry：嗯...为什么呢？ - Bruno Brant

@Bruno：因为strncpy被指定为执行很少有用的操作。如果源字符串比指定的长度短，则填充结果以达到指定大小。如果源字符串比指定的长度长，则结果中不包括NUL终止符。它可以很好地完成其最初的目的（将字符串转换为UNIX文件名），但仅限于此。 - Jerry Coffin

@Bruno：关于strncpy()的定义和用法，Stack Overflow上有很多好的解释。我在这里提供了其中之一：https://dev59.com/_HM_5IYBdhLWcg3wt1nD#1258577。如果你能找到AndreyT的解释，那就更加全面了（我只是无法想象出搜索技巧来找到他的解释）。 - caf

Answer 2

sprintf函数可以帮助你从一个字符串中提取字符，并将它们放入一个带有空字符结尾的字符缓冲区中。

sprintf(fileName, "%.3s", seq);

或。

sprintf(fileName, "%.*s", 3, seq);

甚至更多

snprintf(fileName, sizeof(fileName), "%.*s", len, seq);

会给你想要的结果。使用 * 的版本允许可变长度，而使用 snprintf 则更安全，可避免缓冲区溢出。

- Chris Dodd

Answer 3

你需要设置

fileName[3] = 0;

请确保fileName有足够的空间来存储字符串结尾的NUL字节。

- florin

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这不是一个很好的解决方案，如果@wolfPack88想在项目的其他部分使用此代码，那么必须计算长度并键入常量吗？ - Svisstack

在所问的情境下，这是正确的答案。当然，在实际生活中，应该定义一个常量并用它来推导数组的大小、memcpy 中字符的数量以及 \0 放在哪里。 - JeremyP

Answer 4

你应该使用filename[3]='\0';。为什么这是必要的呢？因为没有其他东西为字符串设置了NUL终止符，所以你必须自己设置。

编辑：当然，在实际使用中，你不会像我上面展示的那样使用常量。通常你会使用类似以下代码：

char *substring(char *out, char const *in, size_t len) { 
    memcpy(out, in, len);
    out[len] = '\0';
    return out;
}

请注意，你使用 memcpy 的想法基本上是正确的。例如，strncpy 并不是用于这个（或几乎任何其他）目的的正确方法。在应避免使用的标准库函数列表中，strncpy 排名第二，仅次于 gets（尽管公平地说，我必须指出，strtok 是一个接近第三的选项）。

此外，请注意（与大多数标准库函数一样），它不会尝试验证您传递的参数——例如，如果您告诉它从长度为 10 的字符串中复制 99 个字符到长度为 5 的缓冲区中，它将尝试复制 99 个字符，从而产生未定义的行为。

编辑2：另一种选择是使用 sprintf。

- Jerry Coffin

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我想我误以为在将字符串移动过去后，memcpy会自动为我终止字符串... 哦，好吧。感谢您的帮助。 - wolfPack88

@wolfpack88：不是的——memcpy用于一般的内存复制，对数据不做任何假设，因此它只是按照您告诉它的内容逐字复制。 - Jerry Coffin

除了内存重叠的部分，其他内容都可以返回已被翻译的文本。 - dreamlax

@dramlax：是的，如果存在重叠的可能性，你应该使用memmove。 - Jerry Coffin

Answer 5

如果您想使用memcpy复制字符串，您必须在字符串的最后一个字符之后手动设置字符'\0'。如果您不想手动处理'\0'，请改用strcpy或strncpy。

- gclello

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注意：如果源字符串过长，strncpy() 无法保证对目标字符串的空字符终止。 - Jonathan Leffler

关于strncpy函数，只要指定从源字符串中复制的最大字符数的参数大于源字符串长度，它就保证目标字符串以null结尾。这种行为是有道理的，因为在C语言中分配给字符串的内存必须足够处理字符串字符和null字符。请查看cplusplus.com上的strncpy定义(http://cplusplus.com/reference/clibrary/cstring/strncpy/)。 - gclello

是的，但在这种情况下，提问者正在从一个超过3个字符的字符串中复制3个字符。在这种情况下，strncpy 的用途有限。更快的方法是使用 memcpy 复制3个字符，并始终将第4个字符设置为 '\0'。 - tomlogic

@tomlogic：没错。我只是指出strncpy的原因，解释为什么使用memcpy需要用户手动设置'\0'字符。 - gclello

Answer 6

C语言的标准库没有专门用于复制字符串部分内容的函数。正确的方法是使用memcpy（正如您已经做过的那样），并显式地在结果后添加空字符。您忘记了终止结果，这就是为什么在字符串的复制部分之后看到奇怪的额外字符。

请注意，只有在事先知道源字符串长度时，即您知道所复制的字符串部分完全位于源字符串内时，memcpy才能起作用。如果有可能复制的源部分包含终止空字符（即源字符串在复制部分中间结束），则必须编写自己的复制函数或使用非标准但广泛可用的strlcpy。

有时，您可能会遇到尝试使用strncpy函数进行此操作的代码示例。虽然它在某些情况下似乎可以“工作”，但考虑到它不是用于此目的的，因此使用strncpy完全没有意义。

- AnT stands with Russia

Answer 7

C语言中的字符串以nul字符结尾，这意味着你需要在字符串结尾处添加nul字符。看起来你很幸运，下一个字符正好是nul字符，所以你只多了一个垃圾字符。但实际上，你也可能会得到成千上万个垃圾字符...

- Guffa

Answer 8

意外的字符是因为没有正确地给fileName加上空终止符造成的。

在这种情况下，fileName必须是一个长度至少为4的char缓冲区（三个字符ala和一个终止空字符）。要设置空字符，您可以使用以下方法：

fileName[3] = '\0';

在memcpy之后。

- Daniel Trebbien

Answer 9

除了在字符串末尾加上null终止符之外，

fileName[3] = '\0';

你可能还想考虑使用 strncpy 代替 memcpy。另外，sizeof(char) 总是等于1，所以多余了。

祝好运！

- Parappa

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@lhf：C标准中没有提到“NUL”，它被称为空字符。 - dreamlax

@Syd - 谢谢 @lhf - 我谷歌了NUL vs NULL，它们都可以，但NULL似乎更常见。 - Parappa

@Parappa：NUL是空字符的ASCII代号。NULL通常指空指针常量。这两者本质上是不同的，但它们共享相同的名称。NUL只有一个L的拼写方式是因为所有的ASCII控制字符都有2或3个字符的缩写。C标准不使用NUL这个术语来表示空字符，因为该名称是特定于ASCII及其超集或变体的实现细节。 - dreamlax

“NULL” 不应该用来指代 C 字符串的终止字符。当以这种大写形式键入时，它指的是定义 C 空指针的宏。你应该使用“null”（小写）或“空字符”，或者在使用 ASCII 字符集或其超集（例如 UTF-8）的任何实现上，NUL 也可以。 - JeremyP

Answer 10

原因是您从seq中复制了三个字符字节，但没有终止的空字符。因此，您的解决方法不是解决方法，而是正确的解决方案。

C字符串应该以空字符结尾。如果没有这样做，那么字符串的“用户”将读取直到无法再读取为止，这会导致未定义的行为。

顺便问一下，为什么不使用strncpy？

- Henri