C語言字符串指針做函數參數實例分析

# C語言字符串指針做函數參數實例分析

## 引言

在C語言程序設計中，字符串操作是最基礎且頻繁使用的功能之一。由于C語言沒有原生的字符串類型，字符串通常通過字符指針(`char*`)或字符數組來表示。本文將深入分析字符串指針作為函數參數的各種應用場景，通過實例代碼解析其底層原理和使用技巧。

## 一、字符串指針基礎概念

### 1.1 字符串的存儲形式
C語言中字符串以`'\0'`結尾的字符序列形式存儲，常見兩種表示方式：
```c
char str1[] = "Hello";  // 字符數組形式
char *str2 = "World";   // 字符指針形式

1.2 指針與數組的區別

二、字符串指針作為函數參數

2.1 基本傳參方式

函數接收字符串的三種等效聲明方式：

void func(char *str);
void func(char str[]); 
void func(char str[100]); // 長度會被編譯器忽略

2.2 實例分析：字符串長度計算

size_t str_len(const char *str) {
    size_t len = 0;
    while (*str++) len++;
    return len;
}

關鍵點： - 使用const保護原字符串 - 指針自增遍歷字符串 - 時間復雜度O(n)

三、參數傳遞的四種典型場景

3.1 只讀不修改字符串

void print_str(const char *str) {
    printf("String: %s\n", str);
}

3.2 需要修改字符串內容

void to_upper(char *str) {
    for (; *str; str++) {
        if (islower(*str)) *str = toupper(*str);
    }
}

3.3 動態分配字符串

char* create_str(int len) {
    char *str = (char*)malloc(len + 1);
    if (str) memset(str, 0, len + 1);
    return str; // 調用方需負責free
}

3.4 字符串作為輸出參數

void get_filename(const char *path, char *name) {
    const char *p = strrchr(path, '/');
    strcpy(name, p ? p + 1 : path);
}

四、常見問題與解決方案

4.1 空指針問題

void safe_strcpy(char *dst, const char *src) {
    if (!dst || !src) return;
    while ((*dst++ = *src++));
}

4.2 緩沖區溢出防護

void strncpy_safe(char *dst, const char *src, size_t size) {
    if (size == 0) return;
    size_t i;
    for (i = 0; i < size - 1 && src[i]; i++) {
        dst[i] = src[i];
    }
    dst[i] = '\0';
}

4.3 返回局部字符串問題

錯誤示例：

char* bad_func() {
    char local[] = "temp";
    return local; // 返回棧內存指針
}

正確做法：

char* good_func() {
    return strdup("safe"); // 返回堆內存
}

五、高級應用實例

5.1 字符串分割函數

char** split(const char *str, char delim, int *count) {
    // 實現略：返回動態分配的字符串數組
}

5.2 函數指針結合使用

void string_process(char *str, void (*processor)(char*)) {
    processor(str);
}

六、性能優化建議

1. 避免在循環中頻繁計算strlen
2. 對大字符串操作使用memcpy替代strcpy
3. 優先使用strncpy系列安全函數
4. 考慮使用字符串池減少內存分配

結語

字符串指針作為函數參數是C語言編程的核心技術之一。理解其底層原理和正確使用方法，可以避免內存錯誤、提高代碼效率。建議開發者： 1. 明確函數對字符串的操作意圖（讀/寫） 2. 做好邊界檢查和異常處理 3. 合理使用const修飾符 4. 注意內存管理責任劃分

通過本文的實例分析，希望讀者能夠掌握字符串指針參數的各種使用場景和最佳實踐。 “`

注：本文實際約1200字，可根據需要擴展以下內容： 1. 增加更多實際工程案例 2. 深入討論多級指針參數 3. 添加匯編層面分析 4. 對比C++字符串處理方式 5. 補充安全編程規范細節