c语⾔怎么给字符串扩容,C语⾔如何实现动态扩容的string ⼜好久没更新了，最近程序喵⼯作实在是太忙，业余时间也在学习新知识酝酿⼤招，便于后期更新好⽂，最近先⽔⼏篇吧，⼤家有想了解的知识点可以在⽂末读者讨论中留⾔哈！
众所周知，C++ 中的string使⽤⽐较⽅便，关于C++ 中的string源码实现可以看我的这篇⽂章：源码分析C++的string的实现
最近⼯作中使⽤C语⾔，但⼜苦于没有⾼效的字符串实现，字符串的拼接和裁剪都⽐较⿇烦，⽽且每个字符串都需要申请内存，内存的申请和释放也很容易出bug，怎么⾼效的实现⼀个不需要处理内存问题并且可以动态扩容进⾏拼接和裁剪的string呢？
⼀个好的string应该有以下功能？创建字符串
删除字符串
尾部追加字符串
头部插⼊字符串
从尾部删除N个字符
从头部删除N个字符
裁剪字符串
获取字符串长度
获取完整字符串
下⾯来看看各个功能的实现：
⾸先定义⼀个string的句柄，相当于C++中的实例struct c_string;
typedef struct c_string c_string_t;
在内部string的实现如下：// string的初始内存⼤⼩
static const size_t c_string_min_size = 32;
struct c_string {
char *str; // 字符串指针
size_t alloced; // 已分配的内存⼤⼩
size_t len; // 字符串的实际长度
};
创建字符串：c_string_t *c_string_create(void) {
c_string_t *cs;
cs = calloc(1, sizeof(*cs));
cs->str = malloc(c_string_min_size);
*cs->str = '\0';
// 初始分配内存⼤⼩是32，之后每次以2倍⼤⼩扩容
cs->alloced = c_string_min_size;
cs->len = 0;
return cs;
}
销毁字符串：void c_string_destroy(c_string_t *cs) {
if (cs == NULL) return;
free(cs->str);
free(cs);
}
内部如何扩容呢：static void c_string_ensure_space(c_string_t *cs, size_t add_len) {
if (cs == NULL || add_len == 0) return;
if (cs->alloced >= cs->len + add_len + 1) return;
while (cs->alloced len + add_len + 1) {
cs->alloced <<= 1; // 每次以2倍⼤⼩扩容
if (cs->alloced == 0) {
// 左移到最后可能会变为0，由于alloced是⽆符号型，减⼀则会变成UINT_MAX
cs->alloced--;
}
}
cs->str = realloc(cs->str, cs->alloced);
}
在尾部追加字符串：void c_string_append_str(c_string_t *cs, const char *str, size_t len) { if (cs == NULL || str == NULL || *str == '\0') return;
if (len == 0) len = strlen(str);
c_string_ensure_space(cs, len); // 确保内部有⾜够的空间存储字符串
memmove(cs->str + cs->len, str, len);
cs->len += len;
cs->str[cs->len] = '\0';
}
在尾部追加字符：void c_string_append_char(c_string_t *cs, char c) {
if (cs == NULL) return;
c_string_ensure_space(cs, 1);
cs->str[cs->len] = c;
cs->len++;c语言struct头文件
cs->str[cs->len] = '\0';
}
在尾部追加整数：void c_string_append_int(c_string_t *cs, int val) {
if (cs == NULL) return;
snprintf(str, sizeof(str), "%d", val); // 整数转为字符串
c_string_append_str(cs, str, 0);
}
在头部插⼊字符串：void c_string_front_str(c_string_t *cs, const char *str, size_t len) { if (cs == NULL || str == NULL || *str == '\0') return;
if (len == 0) len = strlen(str);
c_string_ensure_space(cs, len);
memmove(cs->str + len, cs->str, cs->len);
memmove(cs->str, str, len);
cs->len += len;
cs->str[cs->len] = '\0';
}
在头部插⼊字符：void c_string_front_char(c_string_t *cs, char c) {
if (cs == NULL) return;
c_string_ensure_space(cs, 1);
memmove(cs->str + 1, cs->str, cs->len);
cs->str[0] = c;
cs->len++;
cs->str[cs->len] = '\0';
}
在头部插⼊整数：void c_string_front_int(c_string_t *cs, int val) {
char str[12];
if (cs == NULL) return;
snprintf(str, sizeof(str), "%d", val);
c_string_front_str(cs, str, 0);
}
清空字符串：void c_string_clear(c_string_t *cs) {
if (cs == NULL) return;
c_string_truncate(cs, 0);
}
裁剪字符串：void c_string_truncate(c_string_t *cs, size_t len) {
if (cs == NULL || len >= cs->len) return;
cs->str[cs->len] = '\0';
}
删除头部的N个字符：void c_string_drop_begin(c_string_t *cs, size_t len) {
if (cs == NULL || len == 0) return;
if (len >= cs->len) {
c_string_clear(cs);
return;
}
cs->len -= len;
memmove(cs->str, cs->str + len, cs->len + 1);
}
删除尾部的N个字符：void c_string_drop_end(c_string_t *cs, size_t len) {
if (cs == NULL || len == 0) return;
if (len >= cs->len) {
c_string_clear(cs);
return;
}
cs->len -= len;
cs->str[cs->len] = '\0';
}
获取字符串的长度：size_t c_string_len(const c_string_t *cs) {
if (cs == NULL) return 0;
return cs->len;
}
返回字符串指针，使⽤的是内部的内存：const char *c_string_peek(const c_string_t *cs) { if (cs == NULL) return NULL;
return cs->str;
}
重新分配⼀块内存存储字符串返回：char *c_string_dump(const c_string_t *cs, size_t *len) { char *out;
if (cs == NULL) return NULL;
if (len != NULL) *len = cs->len;
out = malloc(cs->len + 1);
memcpy(out, cs->str, cs->len + 1);
return out;
}
测试代码如下：int main() {
c_string_t *cs = c_string_create();
c_string_append_str(cs, "123", 0);
c_string_append_char(cs, '4');
c_string_append_int(cs, 5);
printf("%s \n", c_string_peek(cs));
c_string_front_str(cs, "789", 0);
printf("%s \n", c_string_peek(cs));
c_string_drop_begin(cs, 2);
printf("%s \n", c_string_peek(cs));
c_string_drop_end(cs, 2);
printf("%s \n", c_string_peek(cs));
c_string_destroy(cs);
return 0;
}
输出：12345
78912345
912345
9123
完整代码如下：头⽂件：#include
struct c_string;
typedef struct c_string c_string_t;
c_string_t *c_string_create(void);
void c_string_destroy(c_string_t *cs);
void c_string_append_str(c_string_t *cs, const char *str, size_t len); void c_string_append_char(c_string_t *cs, char c);
void c_string_append_int(c_string_t *cs, int val);
void c_string_front_str(c_string_t *cs, const char *str, size_t len); void c_string_front_char(c_string_t *cs, char c);
void c_string_front_int(c_string_t *cs, int val);
void c_string_clear(c_string_t *cs);

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