strlcat(): dst是否总是以NUL结尾？“size”和返回值是什么？

Question

我需要实现自己的strlcat()函数，这是标准C库中的一个函数，用于操作字符串。

size_t     strlcat(char * restrict dst, const char * restrict src, size_t size);

关于它的工作方式，我有两个问题：

在每种情况下，它是否NUL_终止dst ？

我的man页上写着：

strlcat()使用缓冲区的完整大小（而不仅仅是长度），并保证将结果NUL结尾（只要size大于0或者在strlcat()的情况下，dst中至少还有一个字节的空闲）。

并且：

strlcat()函数将NUL结尾字符串src附加到dst的末尾。它最多附加size - strlen(dst) - 1字节，并在结尾处添加NUL。

但也有这样的描述：

请注意，如果strlcat()查找size个字符而没有找到NUL，则认为字符串的长度为size，并且目标字符串将不会NUL结尾（因为没有空间放置NUL）。

那么，在每种情况下，我是否需要NUL_终止dst？ 一方面，它说有一种情况下dst字符串不是NUL_终止的。 另一方面，手册说strlcat()保证dst将被NUL_终止，而不NUL_终止的字符串会很不安全，不是吗？

请问有人能举个例子吗？

返回值代表什么？为什么会有这种行为？

这里是我进行一些测试时得到的结果：

Before :                || After :
dst   | src   | size    || dst      | return
------------------------||--------------------
dst\0 | src\0 | 0       || dst\0    | 3
dst\0 | src\0 | 1       || dst\0    | 4
dst\0 | src\0 | 2       || dst\0    | 5
dst\0 | src\0 | 3       || dst\0    | 6
dst\0 | src\0 | 4       || dst\0    | 6
dst\0 | src\0 | 5       || dsts\0   | 6
dst\0 | src\0 | 6       || dstsr\0  | 6
dst\0 | src\0 | 7       || dstsrc\0 | 6
dst\0 | src\0 | 8       || dstsrc\0 | 6

再次来自这位先生：

[strlcat()函数]返回它试图创建的字符串的总长度。对于strlcat()函数，这意味着dst的初始长度加上src的长度。

在我的测试中，dst和src的大小是恒定的（3和3）。那么为什么有时返回值与6不同？

难道不应该是(len(dst) + min(size, len(src))吗？

size代表什么？

strlcat()函数将以NUL结尾的字符串src附加到dst的末尾。它最多会附加size - strlen(dst) - 1字节，以NUL结尾的结果。

所以，size应该是允许dst末尾的长度（包括'\0'字符）吗？是这样吗？

- vmonteco

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“在所有情况下，它是否都会以NUL结尾dst？” 不要根据下面第三段问这个问题。如果您必须实现它，我建议它应该按照文档中描述的行为。 - Weather Vane

strlcat 不在标准 C 中。 - M.M

@M.M 我不知道，如果我运行man strlcat，在“库部分”中会有这个：标准C库（libc，-lc）。 - vmonteco

@vmonteco 术语不当。请查看C标准以了解标准C中的内容。 - M.M

Answer 1

1. strlcat是否总是将dst截断并以null结尾？

如果strlcat修改了dst，则dst将以null结尾。如果dst已经完全占用，strlcat不会修改dst。如果在dst的前size - 1个字节中未找到NUL(或者size为0)，则认为dst已完全占用。

因此，有两种情况下strlcat不会使dst以null结尾。一种情况是dst是一个刚好有size - 1个字节的以null结尾的字符串，在这种情况下它不会被修改且仍然以null结尾。第二种情况是dst最初没有以null结尾，在这种情况下，调用strlcat后它仍然未以null结尾。

2. 如何测量原始目标字符串的长度？

size应该是包含dst的内存区域的大小，因此假设dst[size]是无效的内存引用。因此，如果dst最初是一个有效的(因此以null结尾)字符串，则其长度将严格小于size，并且strlcat会将strlen(dst)作为其长度。如果dst无效，则假定其大小为size，这种情况下dst不会被修改。见上方。

- rici

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这很清楚，谢谢！但是您可以确认（或否定）我对返回值的猜测吗？ :) - vmonteco

@vmonteco：我认为从我的回答中可以看出来。它是 min(size, strlen(dst)) + strlen(src)，理解它只查看最多 size 个字符来计算左侧表达式。 - rici

Answer 2

我认为返回的值应该是strnlen(dst) + strlen(src)而不是min(size, strlen(dst)) + strlen(src)。这是因为当dst没有以null结尾时，strlen(dst)会访问无效的内存。

- hayashi-ay