開放電腦計劃 -- 基本函式庫 (記憶體、字串、檔案、除錯)

開放電腦 簡介 函式庫 處理器 主機板 輸出入 虛擬機 組譯器 連結器 編譯器 嵌入式系統 作業系統 原始碼下載 文件下載 設計想法 訊息 相關網站 參考文獻 最新修改 簡體版 English

文章 檔案：lib.h // 本軟體採用公共領域授權 (Public Domain License)，您可以任意使用本軟體及其原始碼。 // 但作者對於任何因本軟體所產生的損害（包含他人修改後所造成的損害），不負任何責任。 #ifndef LIB_H #define LIB_H #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <assert.h> #include <stdarg.h> // ================== 基本常數 =================== #define FALSE 0 #define TRUE 1 #define BYTE unsigned char #define BOOL unsigned char #define INT32 int #define INT16 short #define INT8 char #define UINT32 unsigned int #define UINT16 unsigned short #define UINT8 unsigned char #define MAX_LEN 512 // ================== 基本函數 =================== #define min(x,y) (x < y?x:y) // 取兩者之中較小者 #define max(x,y) (x > y?x:y) // 取兩者之中較大者 // =================== 記憶體函數 ================ void* memNew(int size); // 記憶體配置函數 void memFree(void *ptr); // 記憶體釋放函數 void memCheck(); // 記憶體檢查函數 #define ObjNew(type, count) memNew(count*sizeof(type)) // 分配物件空間 #define ObjFree memFree // 釋放物件空間 // =================== 字串函數 ================== char* strNew(char *str); // 建立字串 #define strFree memFree // 釋放字串 char* strSub(char *str, int i, int len); // 建立子字串 #define strEqual(str1, str2) (strcmp(str1, str2)==0)// 判斷兩字串是否相等 #define strMember(ch, set) (strchr(set, ch) != NULL)// 測試字元 ch 是否在 set 當中 char* strSubstr(char *substr, char *str, int i, int len);// 取出子字串 BOOL strHead(char *str, char *head); // 比對字串開頭 BOOL strTail(char *str, char *tail); // 比對字串結尾 BOOL strPartOf(char *token, char *set); // 檢查某字串是否在集合中 int strCountChar(char *str, char *charSet); char* strReplace(char *str, char *fromSet, char to); // 取代字元集 from 為 to 字元 char* strTrim(char *trimStr, char *str, char *set); // 將字串頭尾的某字元清除掉 char* strFill(char *toStr, char ch, int n); // 將字元 ch 重複 n 次 char* strToUpper(char *str); // 將字串轉為大寫 char* strToLower(char *str); // 將字串轉為小寫 #define strNoNull(s) (s==NULL?"":s) // 避免傳回 NULL // ================== 錯誤處理 ===================== #ifdef DEBUG #define ASSERT(cond) if (!(cond)) ERROR() // 要求條件要成立，否則就算錯 #else #define ASSERT(cond) #endif void debug(const char *fmt, ...); // 印出錯誤訊息。 // 錯誤報告巨集函數，會印出哪一行呼叫了 ERROR() #define ERROR() do { \ printf("ERROR => file:%s, line: %d\n", __FILE__, __LINE__);\ system("pause"); exit(1); \ } while (1) // =================== 檔案函數 ==================== BYTE* fileToBytes(char *fileName, int *sizePtr); // 將檔案讀入成為 BYTE 陣列 char* fileToStr(char *fileName); // 將檔案讀入成為字串 #endif // ================== 字串常數 ================= #define SPACE " \t\n\r\t" // 空白字元 #define ALPHA "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" // 英文字母 #define DIGIT "0123456789" // 數字字元 #define SYMBOL "~!@#$%^&*()_+{}:<>?-=[]|\"\\;',./" // 符號字元 檔案：lib.c // 本軟體採用公共領域授權 (Public Domain License)，您可以任意使用本軟體及其原始碼。 // 但作者對於任何因本軟體所產生的損害（包含他人修改後所造成的損害），不負任何責任。 #include "Lib.h" void LibTest() { debug("=======LibTest()==========\n"); char str[100]; char *abc = strNew("abc"); debug("strNew(abc)=%s\n", abc); char *sub = strSub("0123456789", 3, 2); debug("strSub(0123456789, 3, 2)=%s\n", sub); debug("strHead(abcdefg, abc)=%d\n", strHead("abcdefg", "abc")); debug("strTail(abcdefg, efg)=%d\n", strTail("abcdefg", "efg")); debug("strCountChar(aabbccdd, bc)=%d\n", strCountChar("aabbccdd", "bc")); debug("strEqual(abc, abc)=%d\n", strEqual("abc", "abc")); debug("strMember(b, abc)=%d\n", strMember('b', "abc")); debug("strPartOf(int, |int|str|)=%d\n", strPartOf("int","|int|str|")); debug("strSubstr(str, 01234567,3,4)=%s\n", strSubstr(str, "01234567",3,4)); debug("strTrim(str, ***abc+++, *+)=%s\n", strTrim(str, "***abc+++", "*+")); debug("strFill(str, 'a', 5)=%s\n", strFill(str, 'a', 5)); strcpy(str, "abcabc"); debug("strReplace(str, abcabc, bc, *)=%s\n", strReplace(str, "bc", '*')); strcpy(str, "aBcDe"); debug("strToUpper(str, aBcDe)=%s\n", strToUpper(str)); strcpy(str, "aBcDe"); debug("strToLower(str, aBcDe)=%s\n", strToLower(str)); strFree(sub); strFree(abc); char *text = fileToStr("Lib.c"); debug("text:len=%d [1..10]=%s\n", strlen(text),strSubstr(str, text,1,10)); strFree(text); memCheck(); } // ================== 記憶體管理函數 ============================ #ifdef DEBUG int memNewCount = 0; // 總共分配了幾次記憶體。 int memFreeCount=0; // 總共釋放了幾次記憶體。 #endif // 功能：記憶體配置函數，分配空間並清除為 0，並記錄分配次數 void* memNew(int size) { void *ptr=malloc(size); // 分配記憶體 ASSERT(ptr != NULL); // 如果分配失敗則錯誤 memset(ptr, 0, size); // 將記憶體內容清空為零。 #ifdef DEBUG memNewCount++; // 將分配次數加一 #endif return ptr; // 傳回分配的記憶體指標 } // 功能：記憶體釋放函數，並記錄釋放次數 void memFree(void *ptr) { ASSERT(ptr != NULL); // 不可釋放未分配的記憶體 free(ptr); // 釋放記憶體 #ifdef DEBUG memFreeCount++; // 將釋放次數加一 #endif } // 功能：記憶體檢查函數，看看分配次數與釋放次數是否相同 // => 如果相同則大致上應該沒有錯誤 // => 當然有很小的機會還是有錯，只是分配與釋放次數恰巧相同而已 void memCheck() { #ifdef DEBUG debug("Memory:newCount=%d freeCount=%d\n", memNewCount, memFreeCount); ASSERT(memNewCount == memFreeCount); // 如果分配與釋放次數不同，那就有錯 #endif } // ================== 檔案管理函數 ============================ // 功能：將檔案讀入成為一個 BYTE 區塊 BYTE* fileToBytes(char *fileName, int *sizePtr) { FILE *file = fopen(fileName, "rb"); // 開啟檔案 fseek(file, 0 , SEEK_END); // 移到檔尾 long size = ftell(file); // 檔尾位置 = 檔案大小 rewind(file); // 回到檔案開頭 BYTE *buffer = (BYTE*) memNew(size+1); // 分配區塊 fread (buffer,size,1,file); // 將檔案讀到該區塊中 fclose(file); // 關閉檔案 *sizePtr = size; // 傳回檔案大小 return buffer; // 傳回該區塊 } // 功能：將檔案讀入成為一個字串 char* fileToStr(char *fileName) { int size; // 檔案大小 BYTE *buffer = fileToBytes(fileName, &size); // 將檔案讀入到 BYTE 區塊中 buffer[size] = '\0'; // 設定字串結尾字元 return (char*) buffer; // 傳回該字串 } // ================== 字串操作函數 ======================== // 功能：建立新字串 (複製一份) // 範例：strNew("abc") 會傳回 "abc" char *strNew(char *str) { char *rzStr = memNew(strlen(str)+1); strcpy(rzStr, str); return rzStr; } // 功能：建立子字串 // 範例：strSub("0123456789", 3, 2) 會傳回 "34" char *strSub(char *str, int i, int len) { char *rzStr = memNew(len+1); strSubstr(rzStr, str, i, len); return rzStr; } // 功能：檢查字串開頭是否為 head // 範例：strHead("abcdefg", "abc") 會傳回 TRUE BOOL strHead(char *str, char *head) { return (strncmp(str, head, strlen(head))==0); } // 功能：檢查字串結尾是否為 tail // 範例：strTail("abcdefg", "efg") 會傳回 TRUE BOOL strTail(char *str, char *tail) { int strLen = strlen(str), tailLen = strlen(tail); if (strLen < tailLen) return FALSE; return (strcmp(str+strLen-tailLen, tail)==0); } // 功能：檢查字串開頭是否為 head // 範例：strHead("abcdefg", "abc") 會傳回 TRUE void strCut(char *str, char *spliter, char *head, char *tail) { int i, len = strlen(str); for (i=0; i<len; i++) { if (strMember(str[i], spliter)) { if (head != NULL) strSubstr(head, str, 0, i); if (tail != NULL) strSubstr(tail, str, i+1, len-(i+1)); } } } // 功能：計算字串中有幾個 charSet 中的字元 // 範例：strCountChar("aabbccdd", "bc") 會傳回 4 int strCountChar(char *str, char *charSet) { int i, count=0; for (i=0; i<strlen(str); i++) if (strMember(str[i], charSet)) count++; return count; } // 功能：將子字串複製到 substr 中。 // 範例：strSubstr(substr, "0123456789", 3, 4) 會將 "3456" 放入 substr char* strSubstr(char *substr, char *str, int i, int len) { ASSERT(len >= 0); strncpy(substr, &str[i], len); substr[len]='\0'; return substr; } // 功能：檢查 token 是否為集合字串 set 中的元素 // 範例：strPartOf("int", "byte|int|float") 會傳回 TRUE BOOL strPartOf(char *token, char *set) { ASSERT(token != NULL && set != NULL); ASSERT(strlen(token) < MAX_LEN); char ttoken[MAX_LEN+2]; sprintf(ttoken, "|%s|", token); return (strstr(set, ttoken)!=NULL); } // 功能：將字串頭尾的某字元清除掉 // 範例：strTrim(trimStr, "***abc+++", "*+") 會將 trimStr 設為 "abc" char* strTrim(char *trimStr, char *str, char *set) { char *start, *stop; for (start = str; strMember(*start, set); start++); for (stop = str+strlen(str)-1; stop > str && strMember(*stop, set); stop--); if (start <= stop) { strncpy(trimStr, start, stop-start+1); trimStr[stop-start+1]='\0'; } else strcpy(trimStr, ""); return trimStr; } // 功能：字串取代，將 str 中 fromSet 集合內的字元改為 to // 範例：strReplace("abcabc", "bc", '*') 會將 "abcabc" 改為 "a**a**" char* strReplace(char *str, char *fromSet, char to) { int i; for (i=0; i<strlen(str); i++) { if (strMember(str[i], fromSet)) str[i] = to; } return str; } // 功能：將字元 ch 重複 n 次，以字串形式傳回 // 範例：strFill(str, 'a', 5) 會將 str 設定為 "aaaaa" char* strFill(char *str, char ch, int n) { memset(str, ch, n); str[n] = '\0'; return str; } // 功能：將字串轉為大寫 // 範例：strToUpper("aBcDe") 會傳回 "ABCDE" char* strToUpper(char *str) { int i; for (i = 0; i<strlen(str); i++) str[i] = toupper(str[i]); return str; } // 功能：將字串轉為小寫 // 範例：strToLower("aBcDe") 會傳回 "abcde" char* strToLower(char *str) { int i; for (i = 0; i<strlen(str); i++) str[i] = tolower(str[i]); return str; } // ================== 錯誤處理 ===================== // 功能：印出錯誤訊息，用法與 printf 相同。 void debug(const char *fmt, ...) { #ifdef DEBUG va_list args; va_start(args, fmt); vprintf(fmt, args); #endif } 單元測試 LibTest() 的呼叫結果 =======LibTest()========== strNew(abc)=abc strSub(0123456789, 3, 2)=34 strHead(abcdefg, abc)=1 strTail(abcdefg, efg)=1 strCountChar(aabbccdd, bc)=4 strEqual(abc, abc)=1 strMember(b, abc)=1 strPartOf(int, byte|int|float)=1 strSubstr(str, 01234567,3,4)=3456 strTrim(str, ***abc+++, *+)=abc strFill(str, 'a', 5)=aaaaa strReplace(str, abcabc, bc, *)=a**a** strToUpper(str, aBcDe)=ABCDE strToLower(str, aBcDe)=abcde strlen(text)=7487 text[1..10]=/ 本軟體採 Memory:newCount=3 freeCount=3 Facebook 留言 Facebook Wikidot Post preview: Close preview or Sign in as Wikidot user (will not be published) - + Help: wiki text quick reference 授權 本網頁的作者、授權與引用方式 作者 陳鍾誠，於金門大學資訊工程系，電子郵件：wt.ude.uqn|ccc#wt.ude.uqn|ccc，網站：http://ccckmit.wikidot.com。 授權 本文採用創作共用 (Creative Common) 3.0 版的 姓名標示─非商業性─相同方式分享 授權條款，歡迎轉載或修改使用，但若做為商業使用時必須取得授權，引用本文時請參考下列格式。 中文版 (APA格式) 陳鍾誠 (28 Jun 2011 07:53)，(網頁標題) 開放電腦計劃 — 基本函式庫 (記憶體、字串、檔案、除錯)，(網站標題) 陳鍾誠的網站，取自 http://ccckmit.wikidot.com/ocs:lib ，網頁修改第 26 版。 英文版 (APA格式) Chung-Chen Chen (28 Jun 2011 07:53), Retrieved from http://ccckmit.wikidot.com/ocs:lib , Page Revision 26.