目錄

前言

一、模擬實現strncat

參數

代碼演示：

二、模擬實現qsort

參數

代碼演示：

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前言

本文主要是對strncat，qsort，atoi的模擬實現

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一、模擬實現strncat

? ? ? C 庫函數?char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n)?把?src?所指向的字符串追加到?dest?所指向的字符串的結尾，直到?n?字符長度為止。

實現起來很容易，但要注意細節

# 關鍵點
- dest=NULL` 時不能復制**，因為無法寫入 `NULL` 指針。
- src=NULL` 時也不能復制**，因為無法讀取 `NULL` 指針。
- num=0` 時直接返回 `dest`**，因為不需要追加任何字符。
- 標準庫 `strncat` 的行為**：它不檢查 `dest` 或 `src` 是否為 `NULL`，直接解引用它們，所以調用者必須確保它們有效。但我們在模擬實現時，可以增加安全檢查，避免崩潰。

參數

• dest?-- 指向目標數組，該數組包含了一個 C 字符串，且足夠容納追加后的字符串，包括額外的空字符。
• src?-- 要追加的字符串。
• n?-- 要追加的最大字符數。

代碼演示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include<windows.h>char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num) {if ( dest==NULL||src == NULL||num==0) {return dest;}char* a = dest;while (*dest)dest++;while ((*dest++ = *src++) && num--); *dest = '\0';return a;
}int main() {char a[] = "jfskjfsj";char b[] = "shffhs";my_strncat(a, b, 3);puts(a);my_strncat(a ,b, 7);puts(a);char str1[20];char str2[20];strcpy(str1, "To be ");strcpy(str2, "or not to be");strncat(str1, str2, 6);puts(str1);system("pause");return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <assert.h>char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num) {if (dest == NULL) {  // 如果 dest 是 NULL，直接返回 NULLreturn NULL;}if (src == NULL || num == 0) {  // 如果 src 是 NULL 或 num=0，直接返回 destreturn dest;}char* a = dest;// 找到 dest 的末尾while (*dest) {dest++;}// 復制最多 num 個字符while (num-- && (*dest++ = *src++)) {// 空循環體}// 確保字符串以 '\0' 結尾*dest = '\0';return a;
}int main() {char a[20] = "hello";char b[] = "world";my_strncat(a, b, 3);  // a 變成 "hellowor"puts(a);// 測試 dest=NULL 的情況char* null_dest = NULL;my_strncat(null_dest, b, 3);  // 不會崩潰，直接返回 NULLputs(null_dest);// 測試 src=NULL 的情況my_strncat(a, NULL, 3);  // 不會崩潰，直接返回 aputs(a);return 0;
}

二、模擬實現qsort

? ?qsort?是 C 標準庫中提供的一個函數，用于對數組進行快速排序。它在?<stdlib.h>?頭文件中定義。qsort?使用的是快速排序算法（quicksort），這是一種高效的排序算法，平均時間復雜度為 O(n log n)。

C 庫函數?void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void*))?對數組進行排序。

參數

• base: 指向待排序數組的第一個元素的指針。
• nitems: 數組中的元素數量。
• size: 數組中每個元素的大小（以字節為單位）。
• compar: 比較函數的指針，該函數用于比較兩個元素。比較函數應當返回一個整數，表示比較結果：
  • 小于零：表示第一個元素小于第二個元素。
  • 等于零：表示兩個元素相等。
  • 大于零：表示第一個元素大于第二個元素。

代碼演示：

#include <stdio.h>
#include <string.h> // 交換兩個元素（逐字節交換）
void swap(void* a, void* b, size_t size) {char* pa = (char*)a;char* pb = (char*)b;for (size_t i = 0; i < size; i++) {char tmp = pa[i];pa[i] = pb[i];pb[i] = tmp;}
}// Hoare 分區法
int partition(void* base, int low, int high, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*)) {char* arr = (char*)base;void* pivot = arr + high * size; // 選擇最后一個元素作為 pivotint i = low - 1;for (int j = low; j <= high - 1; j++) {if (compar(arr + j * size, pivot) <= 0) {i++;swap(arr + i * size, arr + j * size, size);}}swap(arr + (i + 1) * size, arr + high * size, size);return i + 1;
}// 遞歸快速排序
void quick_sort(void* base, int low, int high, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*)) {if (low < high) {int pi = partition(base, low, high, size, compar);quick_sort(base, low, pi - 1, size, compar);quick_sort(base, pi + 1, high, size, compar);}
}// 模擬 qsort
void my_qsort(void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*)) {if (base == NULL || num == 0 || size == 0 || compar == NULL) {return; // 無效參數直接返回}quick_sort(base, 0, num - 1, size, compar);
}// 比較函數（整型）
int cmp(const void* a, const void* b) {return *(int*)a - *(int*)b;
}int main() {int arr[] = {88，999，0， 5, 2, 8, 1, 3 };size_t n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);my_qsort(arr, n, sizeof(int), cmp);for (size_t i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;
}

三、模擬實現atoi

? ? ? ? C 庫函數?int atoi(const char *str)?把參數?str?所指向的字符串轉換為一個整數（類型為 int 型）。

聲明

下面是 atoi() 函數的聲明。

int atoi(const char *str)

參數

• str?-- 要轉換為整數的字符串。

代碼演示：

#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <limits.h>
#include<string.h>
int my_atoi(const char* str) {int flag = 1;long result = 0;  // 使用long來檢測溢出// 跳過前導空白字符while (isspace(*str))str++;// 處理可選符號if (*str == '+') {str++;}else if (*str == '-') {flag = -1;str++;}// 轉換數字部分while (isdigit(*str)) {result = result * 10 + (*str - '0');str++;// 檢查溢出if (flag == 1 && result > INT_MAX) {return INT_MAX;}else if (flag == -1 && -result < INT_MIN) {return INT_MIN;}}return (int)(flag * result);
}
int main() {char a[] = "123458899";int ret = my_atoi(a);printf("%d\n ", ret);int val;char str[20] = "98993489";val = my_atoi(str);printf("字符串值 = %s, 整型值 = %d\n", str, val);char str2[20] = "runoob.com";val = my_atoi(str2);printf("字符串值 = %s, 整型值 = %d\n", str2, val);return 0;
}

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總結

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