LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> C/C++ (21) - Práce s řetězci

Přistupovat přímo k jednotlivým znakům řetězce je občas poněkud neohrabané, v řadě případů je lepší použít některou z funkcí ze string.h.

2.6.2005 09:00 | Jan Němec | Články autora | přečteno 71998×

Práce s řetězci

O řetězcích už leccos víme. V Céčku je textový řetězec reprezentován prostým ukazatelem do paměti, typem char *. Znakům odpovídají jednotlivé byty a platná část dat je ukončena bytem s hodnotou 0 (nikoli znakem '0'). Chceme-li provádět s řetězcem nějaké operace, přistupujeme k jednotlivým znakům pomocí operátoru pro indexování pole [] nebo prostřednictvím pointerové aritmetiky.

char veta[] = "Ema má mísu masa.";
char slovo[10];
int i = 0;
char *p = slovo;

while (veta[i] && veta[i] != ' ' &&
       p - slovo < sizeof(slovo) - 1) {
       
  *p++ = veta[i++];
}
*p = 0;

printf("1. slovo věty '%s' je '%s'.\n", veta, slovo);

Psaní takovéhoto kódu je ovšem únavné a navíc poměrně náchylné na chyby. Programátor snadno zapomene ukončovací nulu, nepohlídá si maximální délku řetězce a podobně. Kód není příliš přehledný a programátorův kolega bude muset chvíli přemýšlet, než zjistí, že se jedná o kopírování prvního slova věty. Naštěstí se základní operace s řetězci neustále opakují, a tak nalezly své místo ve standardní knihovně jazyka C.

#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
char *strcpy(char *dest, const char *src);
char *strcat(char *dest, const char *src);
char *strdup(const char *s);
char *strstr(const char *haystack, const char *needle);
int strcmp(const char *s1, const char *s2);

Všechny uvedené funkce předpokládají, že všechny vstupní parametry typu const char * jsou platné ukazatele do paměti, z níž máme právo číst a která navíc dříve nebo později obsahuje byte s hodnotou 0 - ukončení řetězce. Výstupní parametry typu char * musí ukazovat do bloku paměti, kam máme právo zápisu a který je dostatečně velký pro uložení výsledku. Nesplnění uvedených předpokladů může vést k paměťovým chybám za běhu programu, nejčastěji přímo k pádu programu nebo k přepsání dat, jež jsou v paměti uložena za výstupním řetězcem.

Funkce strlen vrací délku řetězce bez ukončovací nuly.

unsigned u;

u = strlen("linux");
/* V u je 5. */

Funkce strcpy kopíruje src včetně ukončovací nuly do dest a tento řetězec je zároveň návratovou hodnotou. Řetězce se nesmějí v paměti překrývat, takže není například možné posunout řetězec v paměti o jeden byte voláním strcpy(s + 1, s).

char s[6];

strcpy(s, "linux");
/* V s je "linux", tedy {'l', 'i', 'n', 'u', 'x', 0}. */

Kdybych proměnnou s definoval jako char * (bez další inicializace), jednalo by se o pokus o zkopírování 6 bytů na nějaké místo v paměti určené pouze obsahem zásobníku před vstupem do funkce. Výsledkem by byl nejspíš pád programu nebo přepsání dat.

Funkce strcat přidá src za dest, přičemž přepíše původní ukončovací nulu dest a na konec výsledného řetězce přidá novou. Řetězce se nesmějí v paměti překrývat, nelze tedy například volat strcat(s, s) pro zdvojení řetězce.

char s[64] = "Ctrl + Alt";

strcat(s, " + Del");
/* V s je známý trojhmat. */

Získat kopii řetězce dá v C trochu práci. Náš příklad se strcpy je výjimečný, neboť předem známe maximální délku řetězce. V obecném případě bychom museli postupovat asi takhle:

char *s;

s = (char *) malloc(strlen(neznamy_retezec) + 1);
strcpy(s, neznamy_retezec);
/* .... */
free(s);

Naštěstí to jde i trochu jednodušeji s funkcí strdup.

char *s;

s = strdup(neznamy_retezec);
/* .... */
free(s);

V obou případech je vhodné ještě otestovat, zda malloc nebo strdup nevrátila NULL.

Podřetězec můžeme nalézt funkcí strstr.

const char *s = "Restaurace a jídelny";
const char *v = strstr(s, "del");

if (!v) {
  puts("Řetězec nenalezen");
} else {
  printf("\"%s\" obsahuje značku počítačů na pozici %i.\n",
    s, v - s + 1);
}

Občas je třeba řetězce porovnávat.

char *s1 = "abcde";
char *s2 = "abcdf";
int i = strcmp(s1, s2);
char c;

if (i < 0) c = '<'; else
  if (i > 0) c = '>'; else
   c = '=';

printf("\"%s\" %c \"%s\"\n", s1, c, s2);

Určitou nevýhodou funkcí strcpy a strcat je, že nehlídají velikost výstupního řetězce. Problém lze vyřešit pomocí dynamické alokace bufferu, ale někdy je praktičtější stanovit maximální velikost operace a případné přebytečné znaky prostě oříznout. Zde pomohou funkce strncpy a strncat, které mají jako poslední parametr maximální velikost kopírovaných dat (nikoliv velikost výsledku !). Pokud řetězec kopírovaný strncpy delší, chybí výsledku ukončovací nula.

char s[6];

strncpy(s, "linuxsoft", sizeof(s) - 1);
s[sizeof(s) - 1] = 0;
/* V s je "linux", tedy {'l', 'i', 'n', 'u', 'x', 0}. */

Analogií pro porovnání je funkce strncmp, které porovnává maximálně prvních n znaků z obou řetězců.

Příklad pro dnešní díl

Ukážeme si jak (nepříliš efektivně) spojit vstupní parametry programu do jednoho řetězce.

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv) {
  char celkem = 1;
  int i;
  char *s;

  /* Sečteme délky parametrů a přidáme jedničku pro ukončovací nulu. */
  for (i = 0; i < argc; i++) {
    celkem += strlen(argv[i]);
  }
  
  /* Naalokujeme řetězec. */
  s = (char *) malloc(celkem);

  /* To se nemusí vždy podařit. */
  if (!s) {
    puts("Málo paměti.");
    return 1;
  }

  /* Ze s uděláme prázdný řetězec ukončený nulou. */
  s[0] = 0;
  
  /* A parametry do něj nakopírujeme. */
  for (i = 0; i < argc; i++) {
    strcat(s, argv[i]);
  }
  
  puts(s);

  /* Nakonec naalokovaný řetězec uvolníme. */
  free(s);
  return 0;
}

Uvedený příklad je funkční, pouze trochu neefektivní. Pokud zavoláme program s n jednoznakovými parametry, bude v cyklu strcat postupně kopírovat aktuální parametr za 0, 1, 2, ... znakový mezivýsledek. Jen hledání ukončovací nuly mezivýsledku ve strcat má tedy časovou složitost 1 + 2 + 3 + ... + n - 1, tedy n * (n - 1) / 2, což je kvadratická časová složitost. Mnohem lepší je si zapamatovat částečné součty délek parametrů a aktuální parametr kopírovat pomocí strcpy nebo memcpy vždy přímo na příslušné místo výsledného řetězce. Celý algoritmus pak má lineární časovou složitost. Zvídavější čtenáři si to mohou zkusit napsat jako domácí cvičení.

Pokračování příště

V příštím dílu se podíváme na struktury a uniony.

Verze pro tisk

pridej.cz

 

DISKUZE

Referencna prirucka 27.10.2005 15:45 Michal Zahradnicek
|- Re: Referencna prirucka 29.10.2005 01:31 Aleš Hakl
L Re: Referencna prirucka 1.11.2005 13:25 camlost
Chybička? 11.2.2007 12:35 Viktor Bubla
  L Re: Chybička? 12.2.2007 09:20 Jan Němec




Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

13.9.2017 8:00 /František Kučera

Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tentokrát netradičně v pondělí: 18. září od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).


Přidat komentář

3.9.2017 20:45 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: Dne 21. září 2017 proběhne v Praze konference "Mobilní řešení pro business". Hlavní tématy konference budou: nejnovější trendy v oblasti mobilních řešení pro firmy, efektivní využití mobilních zařízení, bezpečnostní rizika a řešení pro jejich omezení, správa mobilních zařízení ve firmách a další.
Přidat komentář

15.5.2017 23:50 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve čtvrtek 18. května od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.5.2017 16:42 /Honza Javorek
PyCon CZ, česká konference o programovacím jazyce Python, se po dvou úspěšných ročnících v Brně bude letos konat v Praze, a to 8. až 10. června. Na konferenci letos zavítá např. i Armin Ronacher, známý především jako autor frameworku Flask, šablon Jinja2/Twig, a dalších projektů. Těšit se můžete na přednášky o datové analytice, tvorbě webu, testování, tvorbě API, učení a mentorování programování, přednášky o rozvoji komunity, o použití Pythonu ve vědě nebo k ovládání nejrůznějších zařízení (MicroPython). Na vlastní prsty si můžete na workshopech vyzkoušet postavit Pythonem ovládaného robota, naučit se učit šestileté děti programovat, efektivně testovat nebo si v Pythonu pohrát s kartografickým materiálem. Kupujte lístky, dokud jsou.
Přidat komentář

2.5.2017 9:20 /Eva Rázgová
Putovní konference československé Drupal komunity "DrupalCamp Československo" se tentokrát koná 27. 5.2017 na VUT FIT v Brně. Můžete načerpat a vyměnit si zkušenosti z oblasti Drupalu 7 a 8, UX, SEO, managementu týmového vývoje, využití Dockeru pro Drupal a dalších. Vítáni jsou nováčci i experti. Akci pořádají Slovenská Drupal Asociácia a česká Asociace pro Drupal. Registrace na webu .
Přidat komentář

1.5.2017 20:31 /Pavel `Goldenfish' Kysilka
PR: 25.5.2017 proběhne v Praze konference na téma Firemní informační systémy. Hlavními tématy jsou: Informační systémy s vlastní inteligencí, efektivní práce s dokumenty, mobilní přístup k datům nebo využívání cloudu.
Přidat komentář

15.4.2017 15:20 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě IoT a radiokomunikace? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve středu 19. dubna od 18:30 v Šenkovně (Sokolská 60, Praha 2).
Přidat komentář

5.3.2017 19:12 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 23. března proběhne v Praze konferenci na téma Cloud computing v praxi. Hlavními tématy jsou: Nejžhavější trendy v oblasti cloudu a cloudových řešení, Moderní cloudové služby, Infrastruktura současných cloudů, Efektivní využití cloudu, Nástrahy cloudových řešení a jak se jim vyhnout.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

18.9.2017 14:37 / Rojas
high security vault

15.9.2017 7:33 / Wilson
new zealand childcare jobs

31.8.2017 12:11 / Jaromir Obr
Re: ukůládání dat ze souboru

30.7.2017 11:12 / Jaromir Obr
Národní znaky

27.7.2017 12:24 / Jaromir Obr
Cteni/zapis

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2017) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze