在ctags中,vString分布在vString.h
和vString.c
两个文件中,代码非常简洁,加起来仅有300余行,是初学c语言与动态字符串一个很好研究的范例。
结构定义
在vString.h中,vString定义如下:
这也差不多是绝大多数动态字符串的实现方式。
buffer
存储内容,size
存储实际内容长度,按理说这样两个成员已经可以起到vString的作用了,但是为了速度起见,还是增加了length
变量,使得每次增加新内容时不是分配一个单位大小,而是到达上限后一次分配多个单位。
宏
为方便起见,在定义下面的函数的时候,如果一个参数是vString,另一个参数可以是vString也可以是char 的,统一只定义了vString版本,因为vString.buffer本身就是一个传统的char 字符串。在这里通过宏,构造出char* 版本:
exxx
凡是带exxx的函数(如eFree),实际上是在原函数(如Free)上加上了相应的检查,如果有错误就报错,这种技术在sqlite中也有使用。
xXXX
带x前缀的函数是自己实现的方便书写的宏。
DebugStatement(x)
括号内的语句只有在定义了DEBUG宏时才会被编译,这样对于调试单条语句减少了代码量。
函数定义
vString *vStringNew (void);
新建一个vString并返回指针。
vStringInitialSize
是32,就像标准库sort的那个常数一样是实验出来的。太大占用空间,太小开始时刻需要频繁分配内存影响速度。
vString *const,后置const不允许修改指针本身,涉及到指针操作在定义时就应该给予其最小的权限,这样即使误操作也有可能被编译器检查出来。
void vStringClear (vString *const string)
清空vString。
以char*的通常规范,首位填\0,长度清空即可。注意这里clear的是buffer的大小,对字符串本身的size没有变动。默认情况下不用buffer清零,因为之后使用该部分时必然是先赋值的。
void vStringSetLength (vString *const string)
自动根据buffer中实际内容大小设置size。
使用strlen,避免重复造轮子。
void vStringDelete (vString *const string)
彻底清空vString空间。
预先检查,防止重复清空。
void vStringResize (vString *const string, const size_t newSize)
给buffer分配新的大小。
否则可能会发生实际给buffer赋值时赋值到了未定义区段,造成程序崩溃或内存被篡改等问题。
realloc有可能新的指针和旧指针一样,也有可能不同。
boolean vStringAutoResize (vString *const string)
精华。决定了一次分配多大空间。
如果有空间则分配当前空间的两倍。
这个也属于一些经验之道,因为一般来说,一个字符串本身的大小越大,它需要更大空间可能性越大,这个方法也在这里使用。
void vStringPut (vString *const string, const int c)
新增加一个字符。
注意到由于这个函数用得非常频繁,为了减少调用开支,定义了一个宏版本。
在string->length+1==string->size时,由于有末尾\0实际上存储已满,故增大buffer大小。
注意不能添加’\0’,否则结果会错误。
宏版本用,运算符精炼地连接了多个语句,用?来进行if的作用。
void vStringCatS (vString _const string, const char _const s)
将s的内容增加到string的后面。
后面那一段是原本注释掉的内容,还是一句话:strcpy这些标准库内置的东西,在实现时都是经过反复测试的,在绝大多数情况下比自己写的要快要安全,不要重复造轮子。
为什么不用strcat?
因为在这里, string的结束地址是已知的(我们已经记录了length),strcat会从头扫一遍string,效率太低。
void vStringNCatS (vString _const string, const char _const s, const size_t length)
将s的前length个字符拷贝到string中。
这里为什么不使用strncpy?动态扩容固然是一方面,但如果我们一开始就扩容好呢?我们看一下strncpy的情况:
- If count is reached before the entire string src was copied, the resulting character array is not null-terminated.
- If, after copying the terminating null character from src, count is not reached, additional null characters are written to dest until the total of count characters have been written.
简而言之:
- 在length<s长度时,strncpy不会添加’\0′
- 在length==s长度时,strncpy会添加’\0′
- 在length>s长度时,strncpy会添加多个’\0′
而我们是要始终末尾有’\0’。虽然我们可以在末尾强制加一个’\0’快速解决问题,但在情况3时,效率低。