strtok独到深刻的讲解「建议收藏」

strtok独到深刻的讲解「建议收藏」strtok函数的使用是一个老生常谈的问题了。该函数的作用很大,争议也很大。以下的表述可能与一些资料有区别或者说与你原来的认识有差异,因此,我尽量以实验为证。交代一下实验环境是必要的,winxp+vc6.0,一个极端平民化的实验环境。本文中使用的源代码大部分来自于网络,我稍加修改作为例证。当然,本人水平有限,有不妥之处在所难免,各位见谅的同时不妨多做实验,以实验为证。strtok的

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。



strtok函数的使用是一个老生常谈的问题了。该函数的作用很大,争议也很大。以下的表述可能与一些资料有区别或者说与你原来的认识有差异,因此,我尽量以实验为证。交代一下实验环境是必要的,winxp+vc6.0,一个极端平民化的实验环境。本文中使用的源代码大部分来自于网络,我稍加修改作为例证。当然,本人水平有限,有不妥之处在所难免,各位见谅的同时不妨多做实验,以实验为证。

strtok的函数原型为char *strtok(char *s, char *delim),功能为“Parse S into tokens separated by characters in DELIM.If S is NULL, the saved pointer in SAVE_PTR is used as the next starting point. ” 翻译成汉语就是:作用于字符串s,以包含在delim中的字符为分界符,将s切分成一个个子串;如果,s为空值NULL,则函数保存的指针SAVE_PTR在下一次调用中将作为起始位置。

函数的返回值为从指向被分割的子串的指针。

这个定义和国内一些网站上的说法有一些差别,正是这些差别导致很多人对strtok没有一个正确的认识。希望读者在调用一些函数前,最好能够读一读官方的文档(多半都是英文的),而非看一些以讹传讹的资料。

 

使用strtok需要注意的有以下几点:

1.函数的作用是分解字符串,所谓分解,即没有生成新串,只是在s所指向的内容上做了些手脚而已。因此,源字符串s发生了变化!

设源字符串s为 char buffer[INFO_MAX_SZ]=”,Fred male 25,John male 62,Anna female 16″;  过滤字符串delim为 char *delim = ” “,即空格为分界符。

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上图的代码会产生这样的结果:

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首先,buffer发生了变化。如果此时打印buffer的值,会显示“,Fred”,而后面” male 25…16”不翼而飞了。实际上,strtok函数根据delim中的分界符,找到其首次出现的位置,即Fred后面那个空格(buffer[5]),将其修改成了’/0’。其余位置不变。这就很好解释为什么打印buffer的值只能出现“,Fred”,而非buffer中的全部内容了。因此,使用strtok时一定要慎重,以防止源字符串被修改。 

理解了buffer的变化,就很好解释函数的返回值了。返回值buf为分界符之前的子串(其实这个说法并不确切,详见”3”中对于返回值的详细说明)。注意,由变量的地址可知,buf依然指向源字符串。

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分界符delim没有发生变化,就不再截图了。

 

2.若要在第一次提取子串完毕之后,继续对源字符串s进行提取,应在其后(第二次,第三次。。。第n次)的调用中将strtok的第一个参数赋为空值NULL。

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第一次调用的结果如前文所述,提取出了”,Fred”。我们还想继续以空格为分界,提取出后面的”male”等。由上图可以看到,第一次之后的调用我们都给strtok的第一个参数传递了空值NULL(表示函数继续从上一次调用隐式保存的位置,继续分解字符串;对于上述的第二次调用来说,第一次调用结束前用一个this指针指向了分界符的下一位,即’m’所在的位置),这样可依次提取出

imageimage 。。。。以此类推。。。。。

至于为什么要赋空值,要么你就记住结论,要么去查strtok的源代码。本文的最后会有一些介绍。

当然也有部分爱钻牛角尖的人,非不按套路出牌,要看看不赋空值继续赋值为buffer会有什么结果。其实,答案想也能想的到。再一次传递buffer,相当于还从字符串的开头查找分界符delim,而且此时buffer已经被修改(可见的部分只剩下”,Fred”),因此,其结果必然是找不到分界符delim。

 

3.关于函数返回值的探讨

由”1”中所述,在提取到子串的情况下,strtok的返回值(假设返回值赋给了指针buf)是提取出的子串的指针。这个指针指向的是子串在源字符串中的起始位置。子串末尾的下一个字符在提取前为分隔符,提取后被修改成了’/0’。因此,若打印buf的值,可以成功的输出子串的内容。

在没有提取到子串的情况下,函数会返回什么值呢?

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由上图可以看到buffer中并不包含分界符delim。调用strtok后buf的值为

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因为没有找到,源字符串buffer没有发生改变,buf指向源字符串的首地址,打印输出的值为整个字符串的完整值。

什么时候函数的返回值为空值NULL呢?

百度百科上说,“当没有被分割的串时则返回NULL。”这是一个很模棱两可的说法。如果想要确切的了解清楚这个问题,可能需要看一下strtok的实现原理。这里先以实验说明。

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第一次调用strtok,毫无疑问,buf指向”,Fred”。

第二次调用strtok,由于第一个参数为NULL,表示函数继续以上次调用所保存的this指针的位置开始分解,即对”male 25”分解。分解完毕后,buf指向”male”。

第三次调用strtok,参数继续设定为NULL,此时即对第二次保存的this指针的位置开始分解,即对”25”分解。因为无法找到包含分隔符delim的子串,所以buf指向”25”。

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第四次调用,参数仍为NULL,此时第三次调用保存的this指针已指向字符串的末尾’/0’,已无法再进行分解。因此函数返回NULL,这也就是百度百科中所提到的“当没有被分割的串时函数返回NULL。”

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4.参数 分隔符delim的探讨(delim是分隔符的集合)

很多人在使用strtok的时候,都想当然的以为函数在分割字符串时完整匹配分隔符delim,比如delim=”ab”,则对于”acdab”这个字符串,函数提取出的是”acd”。至少我在第一次使用的时候也是这么认为的。其实我们都错了,我是在看函数的源代码时才发现这个问题的,且看下面的例子。

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源字符串为buffer,分隔符delim为 逗号和空格,按照一般的想法我们会以为调用函数后,buf的值为”Fred,male,25”,结果是这样么?

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第一次调用之后的结果竟然是”Fred”,而非我们所想的结果。这是为什么呢?

我们回到GNU C Library中对strtok的功能定义:“Parse S into tokens separated by characters in DELIM”。也就是说包含在delim中的字符均可以作为分隔符,而非严格匹配。可以把delim理解为分隔符的集合。这一点是非常重要的~

当然,我们在分解字符串的时候,很少使用多个分隔符。这也导致,很多人在写例子的时候只讨论了一个分隔符的情况。有更多的人在看例子的时候也就错误的认识了delim的作用。

5.待分解的字符串,首字符就为分隔符

首字符为分隔符不能算作一个很特殊的情况。按照常规的分解思路也能正确分解字符串。

我想说明的是,strtok对于这种情况采用了比常规处理更快的方式。

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如上图例子所示。仅用一次调用就可以得到以逗号分隔的字符串”Fred male 25”,而F前面的’,’被忽略了。由此可见,strtok在调用的时候忽略了起始位置开始的分隔符。这一点,可以从strtok的源代码得到证实。

 

6.不能向第一个参数传递字符串常量!

本文中所举的例子都将源字符串保存为字符串数组变量。若你将源字符串定义成字符串常量,可想而知,程序会因为strtok函数试图修改源字符串的值,而抛出异常。

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好了,本文详细介绍了使用strtok的注意事项,(二)中我将详细介绍strtok不能实现的一些功能并引出strtok_r函数,最后介绍一下两个函数的实现。

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