C字符串操作strlen/strnlen_s详解

外勤365登录官网 📅 2025-07-06 00:30:26 👤 admin 👁️ 7032 👑 635
C字符串操作strlen/strnlen_s详解

前言

strcat、strcpy、strcmp、strlen是C中针对字符串的库函数,这四个函数不安全,然后C针对这个情况整出strcat_s、strcpy_s、strncmp、strnlen_s(这个并不是替代stelen的)来弥补。

这篇文章主要讲:strlen以及strnlen_s的用法。

1 strlen

1.1 函数功能

计算指定字符串的长度,但不包括结束字符。

1.2 函数声明、参数及返回值

头文件:

#include (C) 、 #include

声明:

size_t strlen(char const *str);

参数:

str -- 要计算的字符串

返回值:字符串长度,size_t是unsigned int

1.3 注意

(1)strlen计算时,一定要确保字符数组是以空字符结束的,如果没有则可能沿着数组在内存中的位置不断向前寻找,知道遇到空字符才停下来。

(2)当字符串为nullptr时,strlen行为未定义。

1.4 代码演示

(1)字串串结尾有空字符

#include "stdafx.h"

#include

#include

int main(){

char str[] = "Hello,world";

size_t len = strlen(str);

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出:

length is 11

请按任意键继续. . .

(2)字符串结尾无空字符结尾

#include "stdafx.h"

#include

#include

int main(){

char str[] = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd' };

size_t len = strlen(str);

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出:

length is 23

请按任意键继续. . .

很明显,当字符串结尾无空字符时,结果未定义。

2 strnlen_s

2.1 函数功能

strnlen这个函数一般用于检测不可信的数据(如网络数据),因为这种数据中可能没有'\0',这时如果用strlen的话会一直扫描无法停止(直到越界触碰到无效内存),而strnlen限制住了扫描范围所以不会出事。

2.2 函数声明、参数及返回值

头文件:

#include (C) 、 #include

声明:

size_t strnlen(const char *str, size_t numberOfElements);

参数:

str -- 要计算的字符串

numberOfElements -- 最大数量的字符进行检查

返回值:字符串长度,size_t是unsigned int

2.3 注意

(1)如果在刚开始的numberOfElements长度里找到不到空字符,则返回numberOfElements。

(2)如果字符串长度小于numberOfElements,且字符串结尾有空字符则返回字符串长度,如果结尾没有空字符,则返回numberOfElements。

(3)字符串为nullptr时,返回为0。

1.4 代码演示

(1)如果在刚开始的numberOfElements长度里找到不到空字符,则返回numberOfElements

#include "stdafx.h"

#include

#include

int main(){

char str[] = "Hello,world";

size_t len = strnlen_s(str, 5);

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出:

length is 5

请按任意键继续. . .

(2)字符串实际长度小于numberOfElements,结尾有空字符和无空字符的情况

#include "stdafx.h"

#include

#include

int main(){

char str[] = {'H', 'e', 'l', 'l', '\0'};

size_t len = strnlen_s(str, 5);

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出:

length is 4

请按任意键继续. . .

int main(){

char str[] = {'H', 'e', 'l', 'l'};

size_t len = strnlen_s(str, 5);

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出:

length is 5

请按任意键继续. . .

(3)字符串为nullptr

#include "stdafx.h"

#include

#include

int main(){

char *str = nullptr;

size_t len = strnlen_s(str, 5);

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出:

length is 0

请按任意键继续. . .

3 C++ string类

综上所述,strlen函数不安全,虽然引进了strnlen_s函数,但这个函数并不是为了替代strlen。而且两者都有同样的缺陷。

C++中string类中有计算字符串长度的函数size()和length()

注意:char* 转成 string时,如果char*没有空字符,则会造成未定义行为。

#include "stdafx.h"

#include

#include

int main(){

char str[] = "Hello,world";

size_t len = std::string(str).size();;

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出为:

length is 11

请按任意键继续. . .

// 未定义行为

int main(){

char str[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd'};

size_t len = std::string(str).length();;

std::cout << "length is " << len << std::endl;

return 0;

}

结果输出为:

length is 29

请按任意键继续. . .

如果用直接初始化string对象会发生什么?

#include "stdafx.h"

#include

#include

#include

int main(){

std::string str1 = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd' };

std::string str2 = "Hello,world";

std::string str3 = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};

size_t len1 = std::string(str1).size();

size_t len2 = std::string(str2).size();

size_t len3 = std::string(str3).size();

std::cout << "str1's length is " << len1 << std::endl;

std::cout << "str2's length is " << len2 << std::endl;

std::cout << "str3's length is " << len3 << std::endl;

return 0;

}

str1's length is 11

str2's length is 11

str3's length is 12

请按任意键继续. . .

从以上程序可以看出:

(1)对于字符串常量,string.size()返回的时候不包含最后的空字符

(2)对于字符串数组,string.size()把'\0'当作普通字符处理。

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