C++中strlen函数的三种实现方法

C++中strlen函数的三种实现方法

简介

strlen函数是C和C++中常见的字符串操作函数，用于计算字符串的长度。在C++中，strlen函数有三种实现方法，分别是使用指针、循环和递归。本文将详细说明这三种方法的实现过程和优缺点，帮助读者更好地理解C++中的strlen函数。

方法一：使用指针

使用指针的方式实现strlen函数比较简单，可以通过指针的方式遍历字符串，直到遇到字符串的结束符'\0'为止。实现代码如下：

size_t strlen(const char* str) {
  const char* p = str;
  while (*p != '\0') {
    p++;
  }
  return p - str;
}

在上面的代码中，使用一个字符指针p指向字符串的起始位置，然后循环遍历字符串，直到遇到字符串的结束符'\0'，停止循环。最后返回指针p与字符串起始位置str的差值，即为字符串的长度。

这种方法简单明了，速度较快，但是不太适合处理包含多个'\0'结尾的字符串。同时需要注意空字符串的情况。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

size_t my_strlen(const char* str) {
  const char* p = str;
  while (*p != '\0') {
    p++;
  }
  return p - str;
}

int main() {
  char str[] = "hello";
  std::cout << "The length of \"" << str << "\" is: " << my_strlen(str) << std::endl;

  char str2[] = "";
  std::cout << "The length of \"" << str2 << "\" is: " << my_strlen(str2) << std::endl;

  char str3[] = "hello\0world\0";
  std::cout << "The length of \"" << str3 << "\" is: " << my_strlen(str3) << std::endl;

  return 0;
}

输出结果：

The length of "hello" is: 5
The length of "" is: 0
The length of "hello" is: 5

方法二：使用循环

使用循环的方式实现strlen函数也比较简单，可以通过循环遍历字符串，直到遇到字符串的结束符'\0'为止。实现代码如下：

size_t strlen(const char* str) {
  size_t len = 0;
  while (str[len] != '\0') {
    len++;
  }
  return len;
}

在上面的代码中，使用一个变量len记录字符串的长度，然后循环遍历字符串，直到遇到字符串的结束符'\0'，停止循环。最后返回变量len的值，即为字符串的长度。

这种方法也比较简单，但是速度较慢，不太适合处理大型字符串。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

size_t my_strlen(const char* str) {
  size_t len = 0;
  while (str[len] != '\0') {
    len++;
  }
  return len;
}

int main() {
  char str[] = "hello";
  std::cout << "The length of \"" << str << "\" is: " << my_strlen(str) << std::endl;

  char str2[] = "";
  std::cout << "The length of \"" << str2 << "\" is: " << my_strlen(str2) << std::endl;

  char str3[] = "hello\0world\0";
  std::cout << "The length of \"" << str3 << "\" is: " << my_strlen(str3) << std::endl;

  return 0;
}

输出结果：

The length of "hello" is: 5
The length of "" is: 0
The length of "hello" is: 5

方法三：使用递归

使用递归的方式实现strlen函数也比较简单，可以通过递归调用函数的方式遍历字符串，直到遇到字符串的结束符'\0'为止。实现代码如下：

size_t strlen(const char* str) {
  if (*str == '\0') {
    return 0;
  } else {
    return 1 + strlen(str + 1);
  }
}

在上面的代码中，先判断字符串是否为空，如果为空则返回0，否则返回1加上递归调用函数strlen(str+1)的值。递归调用的过程中，每次将字符串指针移动一位，直到遇到字符串的结束符'\0'，停止递归。最后返回递归的结果，即为字符串的长度。

这种方法比较巧妙，但是速度较慢，不太适合处理大型字符串。同时需要注意递归深度的问题。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>

size_t my_strlen(const char* str) {
  if (*str == '\0') {
    return 0;
  } else {
    return 1 + my_strlen(str + 1);
  }
}

int main() {
  char str[] = "hello";
  std::cout << "The length of \"" << str << "\" is: " << my_strlen(str) << std::endl;

  char str2[] = "";
  std::cout << "The length of \"" << str2 << "\" is: " << my_strlen(str2) << std::endl;

  char str3[] = "hello\0world\0";
  std::cout << "The length of \"" << str3 << "\" is: " << my_strlen(str3) << std::endl;

  return 0;
}

输出结果：

The length of "hello" is: 5
The length of "" is: 0
The length of "hello" is: 5