C++ 字符串操作實現：strcat、strcmp、strlen 手寫版本與主函數調用

實驗要求

輸入兩個字符串，分別用自定義函數實現：

• void str_cat(char* p1, char* p2)：拼接 p2 到 p1 末尾
• int str_cmp(char* p1, char* p2)：比較兩字符串，返回差值
• int str_len(char* p1, char* p2)：返回兩字符串總長度

運行後顯示：1. 比較結果 2. 拼接後字符串 3. 總長度

原代碼問題分析

• str_cat 直接用庫函數 strcat，未體現指針操作邏輯。
• str_cmp 返回值未在 main 中接收打印。
• str_len 參數表與聲明不符（聲明兩參數，定義一參數），且未輸出結果。
• main 中調用順序與輸出要求不符。

標準手寫實現（教學級）

#include <stdio.h>

// 拼接：p1 需有足夠空間
void str_cat(char *p1, char *p2) {
    while (*p1 != '\0') p1++;        // 移動到 p1 末尾
    while (*p2 != '\0') {            // 複製 p2 內容
        *p1 = *p2;
        p1++; p2++;
    }
    *p1 = '\0';                      // 結束符
}

// 比較：逐字符比較，返回首個不同字符的 ASCII 差值
int str_cmp(char *p1, char *p2) {
    while (*p1 != '\0' && *p2 != '\0') {
        if (*p1 != *p2) return *p1 - *p2;
        p1++; p2++;
    }
    return *p1 - *p2;  // 處理長度不同但前綴相同的情況
}

// 計算兩字符串總長度
int str_len(char *p1, char *p2) {
    int n = 0;
    while (*p1++ != '\0') n++;
    while (*p2++ != '\0') n++;
    return n;
}

int main() {
    char s1[100] = "hello ";  // 須預留足夠空間容納拼接結果
    char s2[] = "world!";

    // 1. 拼接
    str_cat(s1, s2);
    printf("拼接結果: %s\n", s1);

    // 2. 比較
    int cmp = str_cmp("aaa", "ab");
    printf("比較結果: %d\n", cmp);

    // 3. 總長度
    int len = str_len("aaa", "ab");
    printf("總長度: %d\n", len);

    return 0;
}

運行輸出示例

拼接結果: hello world!
比較結果: -1
總長度: 5

學習要點

• 字符串以 \0 結尾，指針遍歷核心是 while (*p != '\0')。
• str_cat 需確保目標緩衝區足夠大，否則緩衝區溢出。
• str_cmp 返回值語義：< 0 表示 p1 < p2，=0 相等，>0 表示 p1 > p2。
• 函數聲明與定義參數個數、類型必須一致。