std::string的strncpy等价函数是什么？

Question

在C++标准库中是否有与strncpy完全等效的函数？我的意思是一种函数，它可以将一个字符串从一个缓冲区复制到另一个缓冲区，直到遇到终止符0为止。例如，当我需要从不安全的源（如TCP数据包）解析字符串时，我能够在复制数据时检查长度。

我已经对这个问题进行了很多搜索，并且我也发现了一些有趣的主题，但所有这些人都对std :: string :: assign感到满意，该函数也能够将要复制的字符数作为参数。我对这个函数的问题是，它不会执行任何检查，以确定是否已经遇到了终止null-它认真地采取给定的大小并像memcpy一样将数据复制到字符串的缓冲区中。这样就分配和复制了比必须完成的更多的内存。

这是我目前解决这个问题的方式，但是有一些额外的开销，我希望避免：

    // Get RVA of export name
    const ExportDirectory_t *pED = (const ExportDirectory_t*)rva2ptr(exportRVA);
    sSRA nameSra = rva2sra(pED->Name);

    // Copy it into my buffer
    char *szExportName = new char[nameSra.numBytesToSectionsEnd];
    strncpy(szExportName, 
            nameSra.pSection->pRawData->constPtr<char>(nameSra.offset),
            nameSra.numBytesToSectionsEnd);
    szExportName[nameSra.numBytesToSectionsEnd - 1] = 0;

    m_exportName = szExportName;
    delete [] szExportName;

这段代码是我为PE二进制文件编写的解析器的一部分（确切地说是解析导出表的例程）。rva2sra将相对虚拟地址转换为PE节相对地址。 ExportDirectory_t结构包含二进制文件导出名称的RVA，这应该是以零结尾的字符串。但并不总是这样 - 如果有人想要省略终止零，则可能使我的程序运行到不属于该节的内存中，最终会崩溃（在最好的情况下...）。

实现这样一个函数自己也不是什么大问题，但我更喜欢C++标准库中已经实现了这个功能的解决方案。

- athre0z

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std::string 不以 null 字符结尾。您是想要字符串的一个副本，还是只需要一个副本，包括第一个 null 字节之前的所有内容（可能存在或不存在）？ - Seth Carnegie

哦，好的，我想复制到第一个空字节为止的所有内容。 - athre0z

小心你所要求的。 - Keith Thompson

Answer 1

如果您知道想要将其转化为 string 的缓冲区中至少包含一个 NUL，则可以直接将其传递给构造函数：

const char[] buffer = "hello\0there";

std::string s(buffer);

// s contains "hello"

如果你不确定，那么你只需要搜索字符串中的第一个空值，并告诉 string 构造函数复制那么多数据：

int len_of_buffer = something;
const char* buffer = somethingelse;

const char* copyupto = std::find(buffer, buffer + len_of_buffer, 0); // find the first NUL

std::string s(buffer, copyupto);

// s now contains all the characters up to the first NUL from buffer, or if there
// was no NUL, it contains the entire contents of buffer

你可以将第二个版本（即使缓冲区中没有NUL字符，它也始终有效）封装成一个整洁的小函数：

std::string string_ncopy(const char* buffer, std::size_t buffer_size) {
    const char* copyupto = std::find(buffer, buffer + buffer_size, 0);

    return std::string(buffer, copyupto);
}

需要注意的一点是：如果你直接将一个const char*传递给单参数构造函数，它会一直寻找NUL。使用std::string的单参数构造函数时，重要的是要知道缓冲区中至少有一个NUL。

不幸（或者幸运）的是，对于std::string，没有内置的完全等效于strncpy的函数。

- Seth Carnegie

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这种写法 std::string(buffer, strnlen(buffer, buffer_size)) 对于同样的功能来说，是否是一个有用的简写形式？ - Guss

Answer 2

在STL中，std::string类可以在字符串内部包含空字符（"xxx\0yyy"是长度为7的有效字符串）。这意味着它对空终止符一无所知（好吧，几乎没有，有与C字符串之间的转换）。换句话说，在STL中没有strncpy的替代方案。

有几种方法可以使用更短的代码仍然实现您的目标：

const char *ptr = nameSra.pSection->pRawData->constPtr<char>(nameSra.offset);
m_exportName.assign(ptr, strnlen(ptr, nameSra.numBytesToSectionsEnd));

或者

const char *ptr = nameSra.pSection->pRawData->constPtr<char>(nameSra.offset);
m_exportName.reserve(nameSra.numBytesToSectionsEnd);
for (int i = 0; i < nameSra.numBytesToSectionsEnd && ptr[i]; i++) 
  m_exportName += ptr[i];

- Karel Petranek

Answer 3

在C++标准库中，是否有与strncpy完全等效的函数？

我当然希望没有！

我的意思是，是否有一个函数，将字符串从一个缓冲区复制到另一个缓冲区，直到遇到终止符0为止？

啊，但这不是strncpy()所做的全部--或者至少它不是全部。

strncpy()允许您指定目标缓冲区的大小n，并且最多复制n个字符。就这样很好。如果源字符串的长度（“长度”定义为终止'\0'之前的字符数）超过了n，则目标缓冲区将填充其他的\0'，这很少有用。如果源字符串的长度超过了n，那么终止的'\0'就不会被复制。

strncpy() 函数是为早期Unix系统中目录项中存储文件名的方式而设计的：它是一个14字节固定大小缓冲区，可以容纳最多14个字符的名称。（编辑：我不确定这是否是其设计的实际动机。） 它可以说不是一个字符串函数，也不仅仅是 strcpy() 的“更安全”的变体。

您可以使用 strncat() 来实现与人们可能假设 strncpy() 所做的相当的操作（考虑到名称）。

char dest[SOME_SIZE];
dest[0] = '\0';
strncat(dest, source_string, SOME_SIZE);

这将始终以'\0'结尾目标缓冲区，并且不会不必要地填充额外的'\0'字节。

你真的在寻找那个的std::string等效物吗？

编辑：在我写完上面的内容之后，我在我的博客上发布了this rant。

- Keith Thompson

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我知道这些事实（除了关于零填充的事情），但它是我能找到的标准C/C++库中最好的函数来满足我的需求。正如您在第一篇帖子中看到的示例中所示，我手动添加了终止空字节。strncat不会搜索目标字符串中的第一个空字节，然后从找到的空字节位置开始附加，同时检查是否超过长度，并最终添加终止空字节吗？因此，我必须手动将目标缓冲区的第一个字节设置为null，对吗？ - athre0z

Answer 4

字符串的子串构造函数可以实现你所需的功能，虽然它不是strncpy的完全等价物（请参见我的注释）：

std::string( const std::string& other, 
          size_type pos, 
          size_type count = std::string::npos,
          const Allocator& alloc = Allocator() );

构造一个由其他字符串的子串[pos，pos+count)组成的字符串。 如果count == npos或者请求的子串持续到字符串的末尾，则生成的子串为[pos，size（）)。

来源：http://www.cplusplus.com/reference/string/string/string/

示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
int main ()
{
    std::string s0 ("Initial string");
    std::string s1 (s0, 0, 40); // count is bigger than s0's length
    std::string s2 (40, 'a');   // the 'a' characters will be overwritten
    strncpy(&s2[0], s0.c_str(), s2.size());
    std::cout << "s1: '" << s1 << "' (size=" << s1.size() << ")" << std::endl;
    std::cout << "s2: '" << s2 << "' (size=" << s2.size() << ")" << std::endl;
    return 0;
}

输出：

s1: 'Initial string' (size=14)
s2: 'Initial string' (size=40)

与strncpy的区别：

• 字符串构造函数总是将空终止字符附加到结果中，而strncpy则不会；
• 如果在请求的计数之前达到空终止字符，则字符串构造函数不会用0填充结果，而strncpy会。

- Julien-L

Answer 5

没有内置的等价物。您需要自行编写strncpy。

#include <cstring>
#include <string>

std::string strncpy(const char* str, const size_t n)
{
    if (str == NULL || n == 0)
    {
        return std::string();
    }

    return std::string(str, std::min(std::strlen(str), n));
}

- Steve Ward

Answer 6

使用类的构造函数：

string::string str1("Hello world!");
string::string str2(str1);

这将产生一个精确的副本，根据此文档：http://www.cplusplus.com/reference/string/string/string/

- user529758

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OP不是在寻找strcpy，而是在寻找strncpy。 - pmr

@pmr：OP澄清了他只需要到第一个NULL字节。 - Mooing Duck

不防止读取超出缓冲区已知边界的内容。 - Jetski S-type

Answer 7

std::string有一个构造函数，其下一个签名可用：

string ( const char * s, size_t n );

具体描述如下：

将内容初始化为由指向 s 的字符数组中前 n 个字符形成的字符串的副本。

- BЈовић

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请注意，这不会在空字节处停止（它说的是“字符数组”，而不是“C 字符串”）。这可能是您想要的，也可能不是。 - Seth Carnegie

谢谢您的回复，但这并不是我的问题想要知道的确切答案。构造函数会复制所有内容，直到遇到第一个空字节或（如果指定了大小）将所有内容都复制，就像memcpy一样。如果我的源字符串中有一个空字节，则它后面的内容也会被复制。 - athre0z

@SethCarnegie 是的，这就是为什么我添加了描述。也许这个构造函数不是 OP 需要的。 - BЈовић

这个构造函数不尊重空终止符，对我来说是相当具有欺骗性的。使用：const char arr[10] = "Hello"; std::string a(arr); std::string b(arr, 10); a != b，因为b在末尾包含4个未初始化的字节以达到长度10。很遗憾std::strings可以在其中包含\0字符，在大多数情况下这是没有意义的。 - Jetski S-type