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 73478×

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

12.11.2018 21:28 /Redakce Linuxsoft.cz
22. listopadu 2018 se koná v Praze na Karlově náměstí již pátý ročník konference s tématem Datová centra pro business, která nabídne odpovědi na aktuální a často řešené otázky: Jaké jsou aktuální trendy v oblasti datových center a jak je optimálně využít pro vlastní prospěch? Jak si zajistit odpovídající služby datových center? Podle jakých kritérií vybírat dodavatele služeb? Jak volit vhodné součásti infrastruktury při budování či rozšiřování vlastního datového centra? Jak efektivně datové centrum spravovat? Jak co nejlépe eliminovat možná rizika? apod. Příznivci LinuxSoftu mohou při registraci uplatnit kód LIN350, který jim přinese zvýhodněné vstupné s 50% slevou.
Přidat komentář

6.11.2018 2:04 /František Kučera
Říjnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná v listopadu – již tento čtvrtek – 8. 11. 2018 od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5). Tentokrát bez oficiální přednášky, ale zato s dobrým jídlem a pivem – volná diskuse na téma umění a technologie, IoT, CNC, svobodný software, hardware a další hračky.
Přidat komentář

4.10.2018 21:30 /Ondřej Čečák
LinuxDays 2018 již tento víkend, registrace je otevřená.
Přidat komentář

18.9.2018 23:30 /František Kučera
Zářijový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 20. 9. 2018 od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5). Tentokrát bez oficiální přednášky, ale zato s dobrým jídlem a pivem – volná diskuse na téma IoT, CNC, svobodný software, hardware a další hračky.
Přidat komentář

9.9.2018 14:15 /Redakce Linuxsoft.cz
20.9.2018 proběhne v pražském Kongresovém centru Vavruška konference Mobilní řešení pro business. Návštěvníci si vyslechnou mimo jiné přednášky na témata: Nejdůležitější aktuální trendy v oblasti mobilních technologií, správa a zabezpečení mobilních zařízení ve firmách, jak mobilně přistupovat k informačnímu systému firmy, kdy se vyplatí používat odolná mobilní zařízení nebo jak zabezpečit mobilní komunikaci.
Přidat komentář

12.8.2018 16:58 /František Kučera
Srpnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná ve čtvrtek – 16. 8. 2018 od 19:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát jsou tématem srazu databáze prezentaci svého projektu si pro nás připravil Standa Dzik. Dále bude prostor, abychom probrali nápady na využití IoT a sítě The Things Network, případně další témata.
Přidat komentář

16.7.2018 1:05 /František Kučera
Červencový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 19. 7. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát bude přednáška na téma: automatizační nástroj Ansible, kterou si připravil Martin Vicián.
Přidat komentář

18.6.2018 0:43 /František Kučera
Červnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 21. 6. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát na téma: F-Droid, aneb svobodný software do vašeho mobilu. Kromě toho budou k vidění i vývojové desky HiFive1 se svobodným/otevřeným čipem RISC-V.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

5.10.2018 17:12 / Jakub Kuljovsky
Re: Jaký kurz a software by jste doporučili pro začínajcího kodéra?

20.9.2018 10:04 / Jan Ober
Jaký kurz a software by jste doporučili pro začínajcího kodéra?

20.9.2018 10:00 / Jan Ober
Re: Gimp

20.2.2018 18:48 / Ivan Majer
portal

20.2.2018 15:57 / Jan Havel
Jak využíváte služby cloudu v podnikání?

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2018) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze