II. C语言本质_24 函数接口_1 本章的预备知识.docVIP

第?24?章?函数接口 1.?本章的预备知识 这一节介绍本章的范例代码要用的几个C标准库函数。我们先体会一下这几个函数的接口是怎么设计的，Man Page是怎么写的。其它常用的C标准库函数将在下一章介绍。 1.1.?strcpy与strncpy 从现在开始我们要用到很多库函数，在学习每个库函数时一定要看Man Page。Man Page随时都在我们手边，想查什么只要敲一个命令就行，然而很多初学者就是不喜欢看Man Page，宁可满世界去查书、查资料，也不愿意看Man Page。据我分析原因有三： 英文不好。那还是先学好了英文再学编程吧，否则即使你把这本书都学透了也一样无法胜任开发工作，因为你没有进一步学习的能力。 Man Page的语言不够友好。Man Page不像本书这样由浅入深地讲解，而是平铺直叙，不过看习惯了就好了，每个Man Page都不长，多看几遍自然可以抓住重点，理清头绪。本节分析一个例子，帮助读者把握Man Page的语言特点。 Man Page通常没有例子。描述一个函数怎么用，一靠接口，二靠文档，而不是靠例子。函数的用法无非是本章所总结的几种模式，只要把本章学透了，你就不需要每个函数都得有个例子教你怎么用了。 总之，Man Page是一定要看的，一开始看不懂硬着头皮也要看，为了鼓励读者看Man Page，本书不会像[KR]那样把库函数总结成一个附录附在书后面。现在我们来分析strcpy(3)。 图?24.1.?strcpy(3) 这个Man Page描述了两个函数，strcpy和strncpy，敲命令man strcpy或者man strncpy都可以看到这个Man Page。这两个函数的作用是把一个字符串拷贝给另一个字符串。SYNOPSIS部分给出了这两个函数的原型，以及要用这些函数需要包含哪些头文件。参数dest、src和n都加了下划线，有时候并不想从头到尾阅读整个Man Page，而是想查一下某个参数的含义，通过下划线和参数名就能很快找到你关心的部分。 dest表示Destination，src表示Source，看名字就能猜到是把src所指向的字符串拷贝到dest所指向的内存空间。这一点从两个参数的类型也能看出来，dest是char *型的，而src是const char *型的，说明src所指向的内存空间在函数中只能读不能改写，而dest所指向的内存空间在函数中是要改写的，显然改写的目的是当函数返回后调用者可以读取改写的结果。因此可以猜到strcpy函数是这样用的： char buf[10]; strcpy(buf, hello); printf(buf); 至于strncpy的参数n是干什么用的，单从函数接口猜不出来，就需要看下面的文档。 图?24.2.?strcpy(3) 在文档中强调了strcpy在拷贝字符串时会把结尾的\0也拷到dest中，因此保证了dest中是以\0结尾的字符串。但另外一个要注意的问题是，strcpy只知道src字符串的首地址，不知道长度，它会一直拷贝到\0为止，所以dest所指向的内存空间要足够大，否则有可能写越界，例如： char buf[10]; strcpy(buf, hello world); 如果没有保证src所指向的内存空间以\0结尾，也有可能读越界，例如： char buf[10] = abcdefghij, str[4] = hell; strcpy(buf, str); 因为strcpy函数的实现者通过函数接口无法得知src字符串的长度和dest内存空间的大小，所以“确保不会写越界”应该是调用者的责任，调用者提供的dest参数应该指向足够大的内存空间，“确保不会读越界”也是调用者的责任，调用者提供的src参数指向的内存应该确保以\0结尾。 此外，文档中还强调了src和dest所指向的内存空间不能有重叠。凡是有指针参数的C标准库函数基本上都有这条要求，每个指针参数所指向的内存空间互不重叠，例如这样调用是不允许的： char buf[10] = hello; strcpy(buf, buf+1); strncpy的参数n指定最多从src中拷贝n个字节到dest中，换句话说，如果拷贝到\0就结束，如果拷贝到n个字节还没有碰到\0，那么也结束，调用者负责提供适当的n值，以确保读写不会越界，比如让n的值等于dest所指向的内存空间的大小： char buf[10]; strncpy(buf, hello world, sizeof(buf)); 然而这意味着什么呢？文档中特别用了Warning指出，这意味着dest有可能不是以\0结尾的。例如上面的调用，虽然把hello world截断到10个字符拷贝至buf中，但buf不是以\0结尾的，如果再printf(buf)就