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admin 发表于 2022-4-26 15:48:17

如何用C/C++实现去除字符串头和尾指定的字符

编程时我们经常需要对字符串进行操作，其中有一项操作就是去除字符串的头（尾）指定的字符，比如空格。通常我们会使用封装好的库函数或者类函数的Trim方法来实现，如果自己动手写一个TrimHead和TrimTail函数该如何实现呢？

本文针对字符串头（尾）部指定的字符的去除，分别给出两个实现方法。并分别比较一下改进后的性能如何？

一、从头部开始去除指定字符
首先从头遍历，直到遇见第一个非指定字符，此后将后续字符按顺序逐一前移。
// 实现方式一
void TrimHead(char* pszSrc, char chTrim)
{
        if(NULL == pszSrc)
                return;
       
        // 从头部开始跳过chTrim指定的字符
        char* psz = pszSrc;
        while (*psz && *psz == chTrim)
                psz++;
       
        // 将后面字符逐一拷贝到前面
        int i = 0;
        while(*psz)
        {
                *(pszSrc+i) = *psz;
                i++;
                psz++;
        }
        *(pszSrc+i) = 0;
}

上述函数中，在找到第一个非指定字符后，通过while函数逐一前移字符，如果后续字符串很长的话，性能是不是会比较低？我们改进一下，使用memmove函数替换while操作，下面是实现方法，代码更加简洁易读。
// 实现方式二
void TrimHeadEx(char* pszSrc, char chTrim)
{
        if(NULL == pszSrc)
                return;

        // 从头部开始跳过chTrim指定的字符
        int iStrLen = strlen(pszSrc);
        char* psz = pszSrc;
        while (*psz && *psz == chTrim)
                psz++;

        // psz指向第一个非指定字符的位置
        if(psz != pszSrc)
        {
                // 计算新字符串长度
                iStrLen = iStrLen - (psz - pszSrc);
                memmove(pszSrc, psz, (iStrLen+1));        // +1表示将末尾的0也一并拷贝
        }
}

方法二的代码要比方法一的简洁，那么它的速度会比方法一的快么？文末会给出答案。

二、去除尾部指定的字符
// 实现方式一
void TrimTail(char* pszSrc, char chTrim)
{
        if(NULL == pszSrc)
                return;

        char* psz = pszSrc;
        char* pszLast = NULL;
       
        // 从头开始遍历直到整个字符串结束
        while(*psz)
        {
                // 遇到指定字符，则用pszLast记住该位置
                if(*psz == chTrim)
                {
                        if(NULL == pszLast)
                                pszLast = psz;
                }
                else
                        pszLast = NULL;
                psz++;
        }
       
        // 如果找到末尾的第一个指定字符，则作为字符串的结尾
        if(pszLast != NULL)
                *pszLast = 0;
}

上述方法中，我们需要遍历完整个字符串，如果字符串很长的话，或者遇到极端情况，就是结尾没有指定字符时，也要将整个字符串遍历完毕。显然这种实现方式的效率并不高。 那么我们改进一下算法，从字符串的尾部进行遍历。
// 实现方式二
void TrimTailEx(char* pszSrc, char chTrim)
{
        if(NULL == pszSrc)
                return;

        // 从尾部开始跳过chTrim指定字符
        int iStrLen = strlen(pszSrc);
        char* pszStr = pszSrc;
        int iLastIdx = iStrLen - 1;
        while(iLastIdx >= 0 && *(pszStr+iLastIdx) == chTrim)
                iLastIdx--;
       
        // 计算新字符串长度并在结尾赋值为0
        iStrLen = iLastIdx+1;
        *(pszSrc+iStrLen) = 0;
}

上述实现方式是从字符串的尾部进行遍历，实现的方式也更加的简洁。如果结尾没有指定字符，该函数会在遍历第一个字符后就退出，性能显然要好过方式一。

那么对于TrimHead和TrimTail的两种实现，方式二和方式一到底谁快呢？是不是和我们想象的一样有差距或者差距很大呢？


三、测试比较
这里写了一个测试函数TestSpeedTrim，为了让时间更加明显，在该函数中设置的循环次数为10000000。大家可以亲自运行测试一下，看看debug和release两个版本的差异，结果一定会让你吃惊，可能和你想的并不一样哦。
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
void TestSpeedTrim(bool bTrimHead)
{
        char szTrim1 = {0};
        char szTrim2 = {0};
       
        char* pszOrigin = "   This is a trim test head/tail    ";
        strcpy(szTrim1, pszOrigin);
        strcpy(szTrim2, pszOrigin);
       
        int i = 0;
        int iCount = 10000000;
        clock_t cStart = 0;
       
        // 第一种Trim方法
        cStart = clock();
        for(i = 0; i < iCount; i++)
        {
                bTrimHead ? TrimHead(szTrim1, ' ') : TrimTail(szTrim1, ' ');
        }
        clock_t cSpan1 = clock() - cStart;
       
        // 第二种Trim方法
        cStart = clock();
        for(i = 0; i < iCount; i++)
        {
                bTrimHead ? TrimHeadEx(szTrim2, ' ') :        TrimTailEx(szTrim2, ' ');
        }
        clock_t cSpan2 = clock() - cStart;
       
        printf("cSpan1 = %d, cSpan2 = %d\r\n", cSpan1, cSpan2);
        printf("szTrim1=[%s]\r\n", szTrim1);
        printf("szTrim2=[%s]\r\n", szTrim2);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
        // 测试头
        printf("删除头部的空字符：\r\n");
        TestSpeedTrim(true);

        // 测试尾
        printf("\r\n删除尾部的空字符：\r\n");
        TestSpeedTrim(false);

        getchar();
        return 0;
}

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