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因为一个函数strtok踩坑,我被老工程师无情嘲笑了

技术让梦想更伟大 714

前言:

当前看官们对“c语言字符串切割”大体比较珍视,咱们都想要了解一些“c语言字符串切割”的相关知识。那么小编同时在网络上网罗了一些对于“c语言字符串切割””的相关文章,希望小伙伴们能喜欢,小伙伴们快快来了解一下吧!

在用C/C++实现字符串切割中,strtok函数经常用到,其主要作用是按照给定的字符集分隔字符串,并返回各子字符串。

但是实际上,可不止有strtok(),还有strtok、strtok_s、strtok_r 函数,我们本篇文章作为基础篇,来一些简单的介绍。因为滥用了这个函数,我可是被老工程师嘲笑的无地自容了。

strtok()函数详解描述

该函数用来将字符串分割成一个个片段,并返回各子字符串。

函数原型

char *strtok(char *str, const char *delim)
参数str,待分割的字符串delim,分割符字符串返回值

该函数返回被分解的第一个子字符串,如果没有可检索的字符串,则返回一个空指针。

实例

//来源:技术让梦想更伟大//作者:李肖遥#include <string.h>#include <stdio.h>#define INFO_MAX_SZ 80int main () {   char str[INFO_MAX_SZ] = "dream - coder - lixiaoyao";   const char delim[2] = "-";   char *token;      //获取第一个子字符串   token = strtok(str,delim);      //继续获取其他的子字符串   while( token != NULL )    {      printf( "%s\n", token );          token = strtok(NULL, delim);   }      return(0);}

运行的结果如下:

注意事项

使用该函数进行字符串分割时,会破坏被分解字符串的完整,调用前和调用后的s已经不一样了。第一次分割之后,原字符串str是分割完成之后的第一个字符串,剩余的字符串存储在一个静态变量中。

strtok函数在提取字符串时使用了静态缓冲区,因此,它是线程不安全的,多线程同时访问该静态变量时,则会出现错误。本篇为基础篇,在后续中将进一步剖析

拓展一个应用实例

网络上一个比较经典的例子是将字符串切分,存入结构体中,我整理了一下,看代码

//来源:技术让梦想更伟大//作者:李肖遥#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h> #define INFO_MAX_SZ 80 typedef struct person{  char name[25];  char sex[10];  char age[4]; }Person;int main(){ int in=0;   int j; char buffer[INFO_MAX_SZ]="Aob male 18,Bob male 19,Cob female 20";       char *p[20];   char *buf = buffer;   while((p[in]=strtok(buf,","))!=NULL)//先以,为分界符,将三个人的信息分开 {    buf=p[in];//调用strtok,先将子串先一一保存到字符串指针数组中,    while((p[in]=strtok(buf," "))!=NULL)//以空格为分界符  {     in++;     buf=NULL;    }    buf=NULL;   }   printf("Here we have %d strings\n", in);   for (j=0; j<in; j++)   {      //打印指针数组中保存的所有子串  printf(">%s<\n",p[j]);   }      return 0;}

运行结果如下

按照这个结果并没有得到我们想要的结果,仅仅提取出了第一个人的信息。

那么出现了什么问题呢?

我们分析得到,其实在第一次循环中,strtok函数将第一个人信息后的这个逗号,改为了'\0,这时strtok内部的this指针指向的是逗号的后一个字符。

而在第一个循环结束后,函数第一个参数被设定为NULL,strtok将以this指针指向的位置作为分解起始位置,此时this指针指向的是'\0’,strtok对一个空串无法切分,返回NULL,所以得到上面的结果。

那么我们怎么解决这个问题呢?

我们看一下代码来实现这个想要的结果

//来源:技术让梦想更伟大//作者:李肖遥#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h> #define INFO_MAX_SZ 80 typedef struct person{  char name[25];  char sex[10];  char age[4]; }Person;int main(){ int in=0;   int j; char buffer[INFO_MAX_SZ]="Aob male 18,Bob male 19,Cob female 20";       char *p[20];   char *buf = buffer;   while ((p[in] = strtok(buf, " ,")) != NULL)//同时以逗号和空格为分界符 {    switch (in % 3)    {    case 0:     printf("第%d个人:Name!\n", in/3+1);     break;    case 1:     printf("第%d个人:Sex!\n", in/3+1);     break;    case 2:     printf("第%d个人:Age!\n", in/3+1);     break;    }    in++;    buf = NULL;   }   printf("Here we have %d strings\n", in);   for (j=0; j<in; j++)   {       printf(">%s<\n",p[j]);   }     return 0;}

最终运行的结果如下

额,这样的代码我看不下去了,要实现我们必须提前知道一个结构体中究竟包含了几个数据成员,那么有没有合适的函数能够代替strtok呢?

有的,它就是strtok_r。

Linux下的strtok_r函数描述

strtok_r是linux平台下的strtok函数的线程安全版。windows的string.h中并不包含它。要想使用这个函数,找到linux下的实现源码,复制到你的程序中即,或者使用GNU C Library。

strtok_r函数是strtok函数的可重入版本。char **saveptr参数是一个指向char *的指针变量,用来在strtok_r内部保存切分时的上下文,以应对连续调用分解相同源字符串。

第一次调用strtok_r时,str参数必须指向待提取的字符串,saveptr参数的值可以忽略。连续调用时,str赋值为NULL,saveptr为上次调用后返回的值,不要修改。

一系列不同的字符串可能会同时连续调用strtok_r进行提取,要为不同的调用传递不同的saveptr参数。

strtok_r实际上就是将strtok内部隐式保存的this指针,以参数的形式与函数外部进行交互。由调用者进行传递、保存甚至是修改。需要调用者在连续切分相同源字符串时,除了将str参数赋值为NULL,还要传递上次切分时保存下的saveptr。

函数原型如下

char *strtok_r(char *str, const char *delim, char **saveptr);
源码
/* Parse S into tokens separated by characters in DELIM.   If S is NULL, the saved pointer in SAVE_PTR is used as   the next starting point.  For example:        char s[] = "-abc-=-def";        char *sp;        x = strtok_r(s, "-", &sp);      // x = "abc", sp = "=-def"        x = strtok_r(NULL, "-=", &sp);  // x = "def", sp = NULL        x = strtok_r(NULL, "=", &sp);   // x = NULL                // s = "abc\0-def\0"*/char *strtok_r(char *s, const char *delim, char **save_ptr) {    char *token;   /*判断参数s是否为NULL,如果是NULL就以传递进来的save_ptr作为起始分解位置;若不是NULL,则以s开始切分*/    if (s == NULL) s = *save_ptr;     /* Scan leading delimiters.  */    s += strspn(s, delim);    /*判断当前待分解的位置是否为'\0',若是则返回NULL(联系到(一)中所说对返回值为NULL的解释);不是则继续。*/    if (*s == '\0')   return NULL;     /* Find the end of the token.  */    token = s;    s = strpbrk(token, delim);    if (s == NULL)        /* This token finishes the string.  */        *save_ptr = strchr(token, '\0');    else {        /* Terminate the token and make *SAVE_PTR point past it.  */        *s = '\0';        *save_ptr = s + 1;    }     return token;}
实现以上实例

调用strtok_r的代码比调用strtok的代码多了两个指针,outer_ptr和inner_ptr。outer_ptr用于标记每个人的提取位置,即外循环;inner_ptr用于标记每个人内部每项信息的提取位置,即内循环。

strtok_r将原内部指针显示化,提供了saveptr这个参数。增加了函数的灵活性和安全性。

//来源:技术让梦想更伟大//作者:李肖遥#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h> #define INFO_MAX_SZ 80 typedef struct person{  char name[25];  char sex[10];  char age[4]; }Person;int main(){ int in=0;   int j; char buffer[INFO_MAX_SZ]="Aob male 18,Bob male 19,Cob female 20";       char *p[20];   char *buf=buffer;   char *outer_ptr=NULL;   char *inner_ptr=NULL;   while((p[in] = strtok_r(buf, ",", &outer_ptr))!=NULL)    {    buf=p[in];    while((p[in]=strtok_r(buf, " ", &inner_ptr))!=NULL)     {     in++;     buf=NULL;    }    buf=NULL;   }   printf("Here we have %d strings\n",in);   for (j=0; j<in; j++)   {       printf(">%s<\n",p[j]);   }     return 0;}

编译结果如下

注意事项

该函数也会破坏带分解字符串的完整性,但是其将剩余的字符串保存在saveptr变量中,保证了安全性。

Windows下的strtok_s函数描述

strtok_s是windows下的一个分割字符串安全函数,

原型

char *strtok_s( char *strToken, const char *strDelimit, char **buf);
char * strtok_s(char * restrict str,rsize_t * restrict strmax,const char * restrict delim,char ** restrict ptr);

在由str指向的以空字符结尾的字节字符串中查找下一个标记。分隔符字符由delim指向的以空字符结尾的字节字符串标识。

该函数被设计为被称为倍数时间以从相同的字符串获得连续的令牌。

这里大家可以参考,我在这里不多讲了。

巨人的肩膀

最后

这里先简单介绍下这几个函数的基本使用以及一些优缺点等等,后续会根据自己踩的坑来解读strtok()的隐含特性,下一期,我们再见!

标签: #c语言字符串切割