C 語言手寫 strlen 三種實現：計數器、遞歸、雙指針差值

C 語言手寫 strlen 三種實現：計數器、遞歸、雙指針差值

strlen 計算字符串長度（不含結束符 \0）。本文展示三種經典實現，分析優劣與適用場景。

一、 方法一：計數器迴圈（最直觀、標準庫常用）

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

• 優點：簡單、無副作用、編譯器易優化（向量化）。
• 缺點：需索引運算，指針版本稍快。

二、 方法二：遞歸（教學展示棧帧，不可用於長字符串）

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

• 優點：代碼極短、展示遞歸思維。
• 缺點：棧溢出風險（長字符串）、函數呼叫開銷大、尾遞歸優化不保證。

三、 方法三：雙指針差值（標準庫高優化版本常用）

size_t my_strlen_ptr_diff(const char *str) {
    const char *start = str;
    while (*str) str++;
    return str - start; // 指針減法得元素數
}

• 優點：無索引運算、純指針運算、現代 CPU 指針運算極快、易於向量化（SSE/AVX 掃描 16/32 字節）。
• 缺點：需保存起始指針。

四、 性能對比

五、 測試主程式

int main() {
    const char *s = "asdfg";
    printf("count: %zu\n", my_strlen_count(s));
    printf("recursive: %zu\n", my_strlen_recursive(s));
    printf("ptr_diff: %zu\n", my_strlen_ptr_diff(s));
    return 0;
}
// 全輸出 5

六、 總結

工程實踐：優先用指針差值法（或直接呼叫標準庫 strlen）。遞歸版僅適合教學理解棧帧，嚴禁用於生產代碼。