C語言面試經典：字串複製與長度計算實現（strcpy/strlen）

面試考點

手寫 strcpy 與 strlen，考察指標操作、空字元處理、緩衝區安全意識。

標準實現

// 字串複製：回傳目的地址，支援鏈式呼叫
char *my_strcpy(char *dest, const char *src) {
    char *ret = dest;
    while ((*dest++ = *src++) != '\0');  // 複製包含結束符
    return ret;
}

// 字串長度：不包含結束符
size_t my_strlen(const char *str) {
    size_t len = 0;
    while (*str++) len++;
    return len;
}

關鍵細節

1. const char *src：承諾不修改來源。
2. while (*dest++ = *src++)：賦值表達式值為賦值結果，遇 \0 為 0 結束循環，且 \0 已寫入目的地。
3. 回傳 dest 原始值（ret），符合標準庫行為。
4. strlen 回傳 size_t（無號），避免負長度。

安全版本（面試加分項）

// strncpy 風格：限制最大複製字元數，確保以 \0 結尾
char *my_strncpy(char *dest, const char *src, size_t n) {
    char *ret = dest;
    while (n-- > 0 && (*dest++ = *src++));
    if (n == 0) *dest = '\0';  // 來源過長，手動結尾
    return ret;
}

// 安全長度：限制最大掃描長度，防無結束符字串導致越界
size_t my_strnlen(const char *str, size_t maxlen) {
    size_t len = 0;
    while (len < maxlen && *str++) len++;
    return len;
}

常見錯誤與陷阱

• 忘記複製 \0 → 目的字串無結尾，後續操作越界。
• dest 空間不足 → 緩衝區溢位（需呼叫端保證或用 strncpy）。
• src 與 dest 重疊 → 行為未定義（應用 memmove）。
• 將 strlen 用於二進位資料 → 遇 \0 截斷，錯誤。

原始碼問題分析

文章提供兩個版本：

1. 固定 char c[10] → 若來源超過 9 字元溢位。
2. 改為 char c[strlen(s)] → VLA 長度不含結束符，仍會溢位 1 字元。正確應為 strlen(s)+1。

最佳實踐

• 生產代碼直接用標準庫 strcpy/strlen（編譯器內建優化）。
• 需安全時用 strlcpy (BSD) 或 strcpy_s (C11 Annex K)。
• 面試時先寫標準版，再主動提出安全版與重疊問題，展示工程成熟度。

字串操作是 C 語言指標掌握度的試金石，手寫 strcpy/strlen 能快速檢驗候選人對記憶體模型、空字元約定、緩衝區安全的理解深度。