一、sprintf

① sprintf 定義

• sprintf 指的是字符串格式化命令，是把格式化的數(shù)據(jù)寫入某個(gè)字符串中，即發(fā)送格式化輸出到 string 所指向的字符串，直到出現(xiàn)字符串結(jié)束符 ‘\0’ 為止。sprintf 函數(shù)的聲明如下：

int sprintf(char *string, char *format [,argument,...]);

• 參數(shù)列表：
• • string：這是指向一個(gè)字符數(shù)組的指針，該數(shù)組存儲(chǔ)了 C 字符串；
• • format：這是字符串，包含了要被寫入到字符串 str 的文本，它可以包含嵌入的 format 標(biāo)簽，format 標(biāo)簽可被隨后的附加參數(shù)中指定的值替換，并按需求進(jìn)行格式化，它的標(biāo)簽屬性是 %[flags][width][.precision][length]specifier；
• • [argument]…：根據(jù)不同的 format 字符串，函數(shù)可能需要一系列的附加參數(shù)，每個(gè)參數(shù)包含了一個(gè)要被插入的值，替換了 format 參數(shù)中指定的每個(gè) % 標(biāo)簽，參數(shù)的個(gè)數(shù)應(yīng)與 % 標(biāo)簽的個(gè)數(shù)相同。
• 返回值為字符串長(zhǎng)度（strlen）：
• • 如果成功，則返回寫入的字符總數(shù)，不包括字符串追加在字符串末尾的空字符；如果失敗，則返回一個(gè)負(fù)數(shù)；
• • sprintf 返回以 format 為格式，argument 為內(nèi)容組成的結(jié)果被寫入 string 的字節(jié)數(shù)，結(jié)束字符‘\0’不計(jì)入內(nèi)，即如果“Hello”被寫入空間足夠大的 string 后，函數(shù) sprintf 返回5。
• sprintf 是個(gè)變參函數(shù)，使用 sprintf 對(duì)于寫入 buffer 的字符數(shù)是沒(méi)有限制的，這就存在了 buffer 溢出的可能性。解決這個(gè)問(wèn)題，可以考慮使用 snprintf 函數(shù)，該函數(shù)可對(duì)寫入字符數(shù)做出限制。
• 相關(guān)函數(shù)：

int sprintf_s(char *buffer,size_t sizeOfBuffer,const char *format, [argument] ... ); int _sprintf_s_l(char *buffer,size_t sizeOfBuffer,const char *format,locale_t locale ,[argument] ... ); int swprintf_s(wchar_t *buffer,size_t sizeOfBuffer,const wchar_t *format ,[argument]...); int _swprintf_s_l(wchar_t *buffer,size_t sizeOfBuffer,const wchar_t *format,locale_t locale ,[argument]…); template <size_t size> int sprintf_s(char (&buffer)[size],const char *format, [argument] ... ); // 僅存在于C++ template <size_t size> int swprintf_s(wchar_t (&buffer)[size],const wchar_t *format ,[argument]...); // 僅存在于C++

② 使用示例

• 格式化字符串：

char buf[1024] = { 0 }; sprintf(buf, "Hello %s", "world"); printf("buf:%s\n", buf);memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "今年是%d年", 2021); printf("buf:%s\n", buf);// 執(zhí)行結(jié)果 buf:Hello World buf:今年是2021年

• 拼接字符串：

char buf[1024] = { 0 }; memset(buf, 0, 1024); char str1[] = "Hello"; char str2[] = "world!"; int len = sprintf(buf,"%s %s", str1, str2); printf("buf:%s len:%d\n", buf, len);// 執(zhí)行結(jié)果 buf:Hello world! len:12

• 數(shù)字轉(zhuǎn)字符串：

char buf[1024] = { 0 }; memset(buf, 0, 1024); int num = 100; sprintf(buf, "%d", num); printf("buf:%s\n", buf);// 設(shè)置寬度 右對(duì)齊 memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "%8d", num); printf("buf:%s\n", buf); // 設(shè)置寬度 左對(duì)齊 memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "%-8d", num); printf("buf:%s\n", buf);// 執(zhí)行結(jié)果 buf:100 buf: 100 buf:100

• 轉(zhuǎn)成 16 進(jìn)制字符串：

char buf[1024] = { 0 }; memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "0x%x", num); printf("buf:%s\n", buf);// 執(zhí)行結(jié)果 buf:0x64

• 轉(zhuǎn)成 8 進(jìn)制字符串：

char buf[1024] = { 0 }; memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "0%o", num); printf("buf:%s\n", buf);// 執(zhí)行結(jié)果 buf:0144

③ 常見問(wèn)題

• 緩沖區(qū)溢出：第一個(gè)參數(shù)的地址空間長(zhǎng)度太短，因此需要給足夠大的地址空間。當(dāng)然也可能是后面的參數(shù)的問(wèn)題，建議變參對(duì)應(yīng)一定要細(xì)心，而打印字符串時(shí)，盡量使用”%.ns”的形式指定最大字符數(shù)。
• 變參對(duì)應(yīng)出問(wèn)題：通常是忘記了提供對(duì)應(yīng)某個(gè)格式符的變參，導(dǎo)致以后的參數(shù)統(tǒng)統(tǒng)錯(cuò)位，尤其是對(duì)應(yīng)”*”的那些參數(shù)，都需要提供。不要把一個(gè)整數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)”%s”，編譯器會(huì)編譯出錯(cuò)。
• sprintf_s 和 snprintf：sprintf_s() 是 sprintf() 的安全版本，通過(guò)指定緩沖區(qū)長(zhǎng)度來(lái)避免 sprintf() 存在的溢出風(fēng)險(xiǎn)。在使用 VS2008 時(shí)如果使用了 sprintf 函數(shù)，那么編譯器會(huì)發(fā)出警告：使用 sprintf 存在風(fēng)險(xiǎn)，建議使用 sprintf_s。
• strftime：sprintf 還有個(gè) strftime，專門用于格式化時(shí)間字符串的，用法與之很像，也是一大堆格式控制符，只是還要調(diào)用者指定緩沖區(qū)的最大長(zhǎng)度。

二、strcpy

① strcpy 定義

• strcpy，即 string copy（字符串復(fù)制）的縮寫。strcpy 是 C++ 語(yǔ)言的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，strcpy 把含有 ‘\0’ 結(jié)束符的字符串復(fù)制到另一個(gè)地址空間 dest，返回值的類型為 char*。
• strcpy 函數(shù)把從 src 地址開始且含有 NULL 結(jié)束符的字符串復(fù)制到以 dest 開始的地址空間，聲明如下：

char *strcpy(char *dest, const char *src)

• 參數(shù)：
• • dest：指向用于存儲(chǔ)復(fù)制內(nèi)容的目標(biāo)數(shù)組；
• • src：要復(fù)制的字符串。
• 返回值：該函數(shù)返回一個(gè)指向最終的目標(biāo)字符串 dest 的指針。
• 說(shuō)明：src 和 dest 所指內(nèi)存區(qū)域不可以重疊且 dest 必須有足夠的空間來(lái)容納 src 的字符串。

② 使用示例

char src[40]; char dest[100]; memset(dest, '\0', sizeof(dest)); strcpy(src, "hello world！"); strcpy(dest, src); printf("最終的目標(biāo)字符串：%s\n", dest);// 執(zhí)行結(jié)果 最終的目標(biāo)字符串：hello world！

三、memcpy

① memcpy 定義

• memcpy 指的是 C 和 C++ 使用的內(nèi)存拷貝函數(shù)，功能是從源內(nèi)存地址的起始位置開始拷貝若干個(gè)字節(jié)到目標(biāo)內(nèi)存地址中，即從源 source 中拷貝 n 個(gè)字節(jié)到目標(biāo) destin 中。
• memcpy 函數(shù)的聲明為 ：

void *memcpy(void *destin, void *source, unsigned n)

• 參數(shù)：
• • destin：指向用于存儲(chǔ)復(fù)制內(nèi)容的目標(biāo)數(shù)組，類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 void* 指針；
• • source：指向要復(fù)制的數(shù)據(jù)源，類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 void* 指針；
• • n：要被復(fù)制的字節(jié)數(shù)。
• 返回值：該函數(shù)返回一個(gè)指向目標(biāo)存儲(chǔ)區(qū) destin 的指針。
• 說(shuō)明：
• • source 和 destin 所指內(nèi)存區(qū)域不能重疊，函數(shù)返回指向 destin 的指針；
• • 與 strcpy 相比，memcpy 并不是遇到 ‘\0‘ 就結(jié)束，而是一定會(huì)拷貝完 n 個(gè)字節(jié)。

② 使用示例

• 復(fù)制后覆蓋原有部分?jǐn)?shù)據(jù)：

char src[] = "******"; char dest[] = "ABCDEFGHIJK"; printf("destinationbefore memcpy: %s\n", dest); memcpy(dest, src, strlen(src)); printf("destinationafter memcpy: %s\n", dest);// 執(zhí)行結(jié)果 destinationbefore memcpy: ABCDEFGHIJK destinationafter memcpy: ******GHIJK

• 從 0 開始，將 s 中第 14 個(gè)字符開始的 4 個(gè)連續(xù)字符復(fù)制到 d 中：

char *s = "Golden Global View"; char d[20]; // 從第14個(gè)字符(V)開始復(fù)制，連續(xù)復(fù)制4個(gè)字符(View) memcpy(d,s+14,4); d[4] = '\0'; printf("%s",d);// 執(zhí)行結(jié)果 View

• 將 s 中的字符串復(fù)制到字符數(shù)組 d 中：

char *s = "Golden Global View"; char d[20]; memcpy(d,s,strlen(s)); // 因?yàn)閺膁[0]開始復(fù)制，總長(zhǎng)度為strlen(s)，d[strlen(s)]置為結(jié)束符 d[strlen(s)] = '\0'; printf("%s",d);// 執(zhí)行結(jié)果 Golden Global View

③ 注意

• source 和 destin 所指的內(nèi)存區(qū)域可能重疊，但是如果 source 和 destin 所指的內(nèi)存區(qū)域重疊，那么這個(gè)函數(shù)并不能夠確保 source 所在重疊區(qū)域在拷貝之前不被覆蓋。而使用 memmove 可以用來(lái)處理重疊區(qū)域，函數(shù)返回指向 destin 的指針。
• 如果目標(biāo)數(shù)組 destin 本身已有數(shù)據(jù)，執(zhí)行 memcpy() 后，將覆蓋原有數(shù)據(jù)（最多覆蓋 n）。如果要追加數(shù)據(jù)，則每次執(zhí)行 memcpy 后，要將目標(biāo)數(shù)組地址增加到你要追加數(shù)據(jù)的地址。
• source 和 destin 都不一定是數(shù)組，任意的可讀寫的空間均可。

四、三者的區(qū)別

① 實(shí)現(xiàn)功能和操作對(duì)象不同

• strcpy 函數(shù)操作的對(duì)象是字符串 ，完成從源字符串到目的字符串的拷貝功能；
• snprintf 函數(shù)操作的對(duì)象不限于字符串：雖然目的對(duì)象是字符串，但是源對(duì)象可以是字符串，也可以是任意基本類型的數(shù)據(jù)；這個(gè)函數(shù)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn) （字符串或基本數(shù)據(jù)類型）向字符串的轉(zhuǎn)換 功能，如果源對(duì)象是字符串，并且指定 %s 格式符，也可實(shí)現(xiàn)字符串拷貝功能；
• memcpy 函數(shù)顧名思義就是內(nèi)存拷貝 ，實(shí)現(xiàn)將一個(gè) 內(nèi)存塊 的內(nèi)容復(fù)制到另一個(gè)內(nèi)存塊這一功能，內(nèi)存塊由其首地址以及長(zhǎng)度確定，程序中出現(xiàn)的實(shí)體對(duì)象，不論是什么類型，其最終表現(xiàn)就是在內(nèi)存中占據(jù)一席之地（一個(gè)內(nèi)存區(qū)間或塊）。因此，memcpy 的操作對(duì)象不局限于某一類數(shù)據(jù)類型，或者說(shuō)可適用于任意數(shù)據(jù)類型，只要能給出對(duì)象的起始地址和內(nèi)存長(zhǎng)度信息、并且對(duì)象具有可操作性即可。鑒于 memcpy 函數(shù)等長(zhǎng)拷貝的特點(diǎn)以及數(shù)據(jù)類型代表的物理意義，memcpy 函數(shù)通常限于同種類型數(shù)據(jù)或?qū)ο笾g的拷貝，其中當(dāng)然也包括字符串拷貝以及基本數(shù)據(jù)類型的拷貝。

② 實(shí)現(xiàn)的效率和使用的方便程度不同

• 對(duì)于字符串拷貝來(lái)說(shuō)，用上述三個(gè)函數(shù)都可以實(shí)現(xiàn)，但是其實(shí)現(xiàn)的效率和使用的方便程度不同：
• • strcpy 無(wú)疑是最合適的選擇：效率高且調(diào)用方便；
• • snprintf 要額外指定格式符并且進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化，麻煩且效率不高；
• • memcpy 雖然高效，但是需要額外提供拷貝的內(nèi)存長(zhǎng)度這一參數(shù)，易錯(cuò)且使用不便；并且如果長(zhǎng)度指定過(guò)大的話（最優(yōu)長(zhǎng)度是源字符串長(zhǎng)度 + 1），還會(huì)帶來(lái)性能的下降。
• • 其實(shí) strcpy 函數(shù)一般是在內(nèi)部調(diào)用 memcpy 函數(shù)或者用匯編直接實(shí)現(xiàn)的，以達(dá)到高效的目的。因此，使用 memcpy 和 strcpy 拷貝字符串在性能上應(yīng)該沒(méi)有什么大的差別。
• 對(duì)于非字符串類型的數(shù)據(jù)的復(fù)制來(lái)說(shuō)，strcpy 和 snprintf 一般就無(wú)能為力了，可是對(duì) memcpy 卻沒(méi)有什么影響。但是，對(duì)于基本數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)，盡管可以用 memcpy 進(jìn)行拷貝，由于有賦值運(yùn)算符可以方便且高效地進(jìn)行同種或兼容類型的數(shù)據(jù)之間的拷貝，所以這種情況下 memcpy 幾乎不被使用。memcpy 的長(zhǎng)處是用來(lái)實(shí)現(xiàn)（通常是內(nèi)部實(shí)現(xiàn)居多）對(duì)結(jié)構(gòu)或者數(shù)組的拷貝，其目的是或者高效，或者使用方便，甚或兩者兼有。
• 另外，strcpy 和 memcpy 功能上也有些差別：比如：const char *str1=“abc/0def”; char str2[7];
• • 首先用 strcpy 實(shí)現(xiàn)： strcpy（str2,str1） 得到結(jié)果：str2＝"abc"; 也就是說(shuō)，strcpy是以 ‘/0’ 為結(jié)束標(biāo)志的；
• • 再用 memcpy 實(shí)現(xiàn)： memset(str2,7); memcpy(str2,str1,7); 得到結(jié)果：str2=“abc/0def”; 也就是說(shuō)，memcpy是對(duì)內(nèi)存區(qū)域的復(fù)制。當(dāng)然，不僅能夠復(fù)制字符串?dāng)?shù)組，而且能夠復(fù)制整型數(shù)組等其他數(shù)組。

③ 注意

• strcpy 是一個(gè)字符串拷貝的函數(shù)，它的函數(shù)原型為 strcpy(char dst, const char src) ; 將 src 開始的一段字符串拷貝到 dst 開始的內(nèi)存中去，結(jié)束的標(biāo)志符號(hào)為 ‘\0’，由于拷貝的長(zhǎng)度不是由我們自己控制的，所以這個(gè)字符串拷貝很容易出錯(cuò)；
• 具備字符串拷貝功能的函數(shù)有 memcpy，這是一個(gè)內(nèi)存拷貝函數(shù)，它的函數(shù)原型為 memcpy (char dst, const char src, unsigned int len) ; 將長(zhǎng)度為 len 的一段內(nèi)存，從 src 拷貝到 dst 中去，這個(gè)函數(shù)的長(zhǎng)度可控，但是會(huì)有內(nèi)存讀寫錯(cuò)誤（比如 len的長(zhǎng)度大于要拷貝的空間或目的空間）；
• sprintf 是格式化函數(shù)，將一段數(shù)據(jù)通過(guò)特定的格式，格式化到一個(gè)字符串緩沖區(qū)中去；sprintf 格式化的函數(shù)的長(zhǎng)度不可控，有可能格式化后的字符串會(huì)超出緩沖區(qū)的大小，造成溢出。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C经典面试题之深入解析字符串拷贝的sprintf、strcpy和memcpy使用与区别的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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