C++中strncpy函数和strncpy_s函数的使用及注意事项

在掌握了strcpy函数和strcpy_s函数之后，我们不可避免地会谈到strncpy函数和strncpy_s函数，其实这四个函数的功能几乎一致，就是对两个字符串数组进行复制和赋值，但是具体实现有一点点区别。

首先来说一下strncpy函数。该函数依然还是存在于标准名称空间std内，出现的目的很简单，对于strcpy函数，只能将两个字符串进行完整的复制和赋值，这里就会产生一个实际应用时的问题，如果我们只需要复制某个字符串的前几个字符呢？

其实对于这个问题，我们首先可能会想到使用strcpy_s函数，因为该函数有一个长度，我们在安全函数的基础上将长度表示成我们希望复制的长度，但是实际运行时这样写会出现问题，举例如下：

// strncpy_s.cpp
//#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstring>int main()
{using namespace std;char str1[100];char str2[5];cout << "Please enter your favorite lines (Warning: No longer than 100!):\n";cin.getline(str1, 100);strcpy_s(str2, 5, str1);cout << "str1 is " << endl << str1 << endl;cout << "while str2 is " << endl << str2 << endl;system("pause");return 0;
}

对于以上代码，运行结果如下图所示：

由运行结果可知，Buffer is too small，即告诉我们安全函数之所以安全，就是不可以这样操作，不可以把一个长度超过x的字符串数组复制并赋值给长度为x的字符串数组。

于是由此，strncpy函数应运而生。

由于我使用的IDE是Visual Studio 2017，所以只要使用strncpy函数就会报错并提示使用安全版本，所以这里对于基础版本的strncpy函数只做理论介绍。

strncpy函数的原型如下所示：

char * strncpy(char * str2, char * str1, int size);

功能就是复制str1中的内容，赋进str2中，复制的长度由size的数值决定，size的类型不一定是Int，但我们一般来说遇到的长度都是整数，所以这里用int比较简单。

比如说以下语句：

char str1[5] = "abcd";
char str2[10] = "leonardo";
strncpy(str2, str1, 3);

因为IDE不支持基础版本函数，所以我没法看运行结果，就文字描述一下。

以上代码运行之后，strncpy函数会将str1的前3个字符的内容复制，赋到str2里，于是str2就变成了‘a’'b'‘c’。

那么对于strncpy_s函数，原型如下所示：

strncpy_s(char * str2, int size2, char * str1, int size1);

这里多了一个长度，就是被复制的str2的长度，我们可以用sizeof(str2)来表示这个长度。

那么改成使用strncpy_s函数之后，上面的代码就可以正确运行了。

// strncpy_s.cpp
//#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstring>int main()
{using namespace std;char str1[5] = "abcd";char str2[10] = "leonardo";cout << "str1 is " << endl << str1 << endl;cout << "str2 is " << endl << str2 << endl;strncpy_s(str2, sizeof(str2), str1, 3);cout << "after the copy str2 is " << endl << str2 << endl;system("pause");return 0;
}

运行结果如下图所示：

于是回到我们最早那个代码，稍作修改使用strncpy_s函数，修改后代码如下：

// strncpy_s.cpp
//#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstring>int main()
{using namespace std;char str1[5] = "abcd";char str2[10] = "leonardo";cout << "str1 is " << endl << str1 << endl;cout << "str2 is " << endl << str2 << endl;strncpy_s(str2, sizeof(str2), str1, 3);cout << "after the copy str2 is " << endl << str2 << endl;char str3[100];char str4[10];cout << "Please enter your favorite lines (Warning: No longer than 100!):\n";cin.getline(str3, 100);strncpy_s(str4, sizeof(str4), str3, 10);cout << "str3 is " << endl << str3 << endl;cout << "while str4 is " << endl << str4 << endl;system("pause");return 0;
}

对于str3，它本身的长度是100，用户输入可以输入小于100的任意长度的字符，但是str4没有这么长，它的长度只有10，所以只能把str3的前10个字符内容复制给str3。

但是上面这样写还是有点问题，那就是字符串数组的最后一位一定是‘\0'，如果直接复制10位，无法赋进str4，因为这样就把它最后一位的'\0'给覆盖了，就会报错，所以我们修改上面代码的strncpy_s()函数那里，改为

strncpy_s(str4, sizeof(str4), str3, 9);

这样就正确了。

运行结果如下图所示：

于是就完成了我们之前所说的，希望只复制某个字符串数组的一部分给另一个字符串数组的功能了。

其实这个功能还可以延伸，假如说，我们希望复制的字段并不是原字符串最开始的字符怎么办呢，其实也很简单，只需要在strncpy_s函数的第三个参数处进行操作就可以了。

比如说我们希望从第2个字符开始复制，那么第3个参数就由"str3"改写为"str3+1"即可。因为str3是数组，数组名直接使用而不带标号，即是表示地址，所以“str3+1”即是表示str3[1]的地址了，同理"str3+5"即是表示str[5]的地址。

于是我们把上述程序的第23行，即strncpy_s()函数赋值那一句改成如下所示：

strncpy_s(str4, sizeof(str4), str3 + 1, 9);

运行结果如下图：

从图中可以看出，确实是从第2个字符开始复制的。

那么接下来我们就要考虑，如果希望复制的不是连续的字符，而是分散的，比如说str3[2],str3[5],str3[8]和str3[9]这种呢？

这种情况就需要多个strncpy_s语句了，因为每一句只能进行一次复制和赋值，多次才能完成上述任务。

此时我们就需要去操作第1个参数了，即str4，因为str4也是一个数组名表示地址，所以我们这样分散复制时，后面几次复制就需要从str4的str4[2]开始赋值了。

我们来看一下完整代码：

// strncpy_s.cpp
//#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstring>int main()
{using namespace std;char str1[5] = "abcd";char str2[10] = "leonardo";cout << "str1 is " << endl << str1 << endl;cout << "str2 is " << endl << str2 << endl;strncpy_s(str2, sizeof(str2), str1, 3);cout << "after the copy str2 is " << endl << str2 << endl;cout << endl;char str3[100];char str4[10];cout << "Please enter your favorite lines (Warning: No longer than 100!):\n";cin.getline(str3, 100);cout << endl;strncpy_s(str4, sizeof(str4), str3 + 2, 1);strncpy_s(str4 + 1, sizeof(str4) - 1, str3 + 5, 1);strncpy_s(str4 + 2, sizeof(str4) - 2, str3 + 8, 2);cout << "str3 is " << endl << str3 << endl;cout << "while str4 is " << endl << str4 << endl;system("pause");return 0;
}

上述代码的第25,26,27三行都是在进行strncpy_s函数的复制，可以看到我们分了3次复制，因为str3[2]，str3[5]都只能单独复制，因为不连续，而str3[8]和str3[9]可以联合复制，因为连续。

上述代码运行结果如下图所示：

从图中可以看到，str3[2]是‘ ’，str3[5]是'm'，str3[8]是'i',str3[9]是's'。

所以这样我们就完成了分散复制的功能了。

目前我掌握的有关strncpy函数和strncpy_s函数的使用及注意事项就是这样，以后继续学习遇到新的知识了会持续补充。

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