C 語言當中的字串處理

在 C 語言當中，可以透過 strlen 來取得字串長度。然而每次 strlen 的呼叫都是 $O(n)$，對於頻繁存取字串操作的應用來說，當字串長度很大時容易造成效能瓶頸，尤其在大流量的應用中尤其如此。一個解決方法是透過另外一個變數保存字串長度，每次有對字串的操作時就改變此變數，這樣一來存取字串長度時只要存取此變數即可，時間複雜度為 $O(1)$。

另外一個要注意的是 C 語言並不會對你的 buffer 長度有任何預設，所以在做 concat 之類的操作時就要很小心，例如透過 strcat 來撰寫的話：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void) {
  char buf1[20] = "abc";
  char buf2[] = "def";
  strcat(buf1, buf2);
  printf("%s\n", buf1);
  return 0;
}

這段程式碼會將 buf2 的內容跟 buf1 結合並連接在 buf1 之後。然而如果我們將 buf1 的大小減少至 5 的話：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void) {
+ char buf1[4] = "abc";
  char buf2[] = "def";
  strcat(buf1, buf2);

  printf("%s\n", buf1);
  return 0;
}

執行後會發現程式碼有錯誤。這是因為當 buf1 與 buf2 結合之後大小超過 4 而導致緩衝溢出。解決方法是在執行 concat 操作之前需要預先檢查一下結合後的字串長度是否會導致溢出，如果會的話就要重新分配記憶體大小。