C 字符串小研究 strtok VS strtok_r_综合

1. strtok介绍
众所周知，strtok可以根据用户所提供的分割符（同时分隔符也可以为复数比如“，。”）
将一段字符串分割直到遇到"/0".

比如，分隔符=“，” 字符串=“Fred，John，Ann”
通过strtok 就可以把3个字符串 “Fred” “John” “Ann”提取出来。
上面的C代码为

QUOTE:

int in=0;
char buffer[]="Fred,John,Ann"
char *p[3];
char *buff = buffer;
while((p[in]=strtok(buf,","))!=NULL) {
i++;
buf=NULL; }

如上代码，第一次执行strtok需要以目标字符串的地址为第一参数（buf=buffer），之后strtok需要以NULL为第一参数(buf=NULL)。指针列p[],则储存了分割后的结果，p[0]="John",p[1]="John",p[2]="Ann"，而buf就变成 Fred/0John/0Ann/0。

2. strtok的弱点
让我们更改一下我们的计划：我们有一段字符串 "Fred male 25,John male 62,Anna female 16" 我们希望把这个字符串整理输入到一个struct，

QUOTE:

struct person {
    char [25] name ;
    char [6] sex;
    char [4] age;
}

要做到这个，其中一个方法就是先提取一段被“，”分割的字符串，然后再将其以“ ”（空格）分割。
比如：截取 "Fred male 25" 然后分割成 "Fred" "male" "25"
以下我写了个小程序去表现这个过程：

QUOTE:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define INFO_MAX_SZ 255
int main()
{
  int in=0;
  char buffer[INFO_MAX_SZ]="Fred male 25,John male 62,Anna female 16";
  char *p[20];
  char *buf=buffer;

  while((p[in]=strtok(buf,","))!=NULL) {
            buf=p[in];
            while((p[in]=strtok(buf," "))!=NULL) {
                      in++;
                      buf=NULL;
                   }
                p[in++]="***"; //表现分割
                buf=NULL; }

  printf("Here we have %d strings/n",i);
  for (int j=0; j<in; j++)
        printf(">%s</n",p[j]);
  return 0;
}

这个程序输出为：
Here we have 4 strings
>Fred<
>male<
>25<
>***<
这只是一小段的数据，并不是我们需要的。但这是为什么呢？这是因为strtok使用一个static（静态）指针来操作数据，让我来分析一下以上代码的运行过程：

红色为strtok的内置指针指向的位置，蓝色为strtok对字符串的修改

1. " Fred male 25,John male 62,Anna female 16" //外循环

2. "Fred male 25 /0 John male 62,Anna female 16" //进入内循环

3.   "Fred /0 male 25/0John male 62,Anna female 16"

4.   "Fred/0male /0 25/0John male 62,Anna female 16"

5 "Fred/0male/025 /0John male 62,Anna female 16" //内循环遇到"/0"回到外循环

6  "Fred/0male/025 /0John male 62,Anna female 16" //外循环遇到"/0"运行结束。

3. 使用strtok_r
在这种情况我们应该使用strtok_r, strtok reentrant.
char *strtok_r(char *s, const char *delim, char **ptrptr);

相对strtok我们需要为strtok提供一个指针来操作，而不是像strtok使用配套的指针。
代码：

QUOTE:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define INFO_MAX_SZ 255
int main()
{
  int in=0;
  char buffer[INFO_MAX_SZ]="Fred male 25,John male 62,Anna female 16";
  char *p[20];
  char *buf=buffer;

  char *outer_ptr=NULL;
  char *inner_ptr=NULL;

  while((p[in]=strtok_r(buf,",",&outer_ptr))!=NULL) {
            buf=p[in];
            while((p[in]=strtok_r(buf," ",&inner_ptr))!=NULL) {
                      in++;
                      buf=NULL;
                   }
                p[in++]="***";
                buf=NULL; }

  printf("Here we have %d strings/n",i);
  for (int j=0; jn<i; j++)
        printf(">%s</n",p[j]);
  return 0;
}

这一次的输出为：
Here we have 12 strings
>Fred<
>male<
>25<
>***<
>John<
>male<
>62<
>***<
>Anna<
>female<
>16<
>***<

让我来分析一下以上代码的运行过程：

红色为strtok_r的 outer_ptr指向的位置，
紫色为strtok_r的 inner_ptr指向的位置，
蓝色为strtok对字符串的修改

1. " Fred male 25,John male 62,Anna female 16" //外循环

2. " Fred male 25 /0 John male 62,Anna female 16"//进入内循环

3.  "Fred /0 male 25/0 John male 62,Anna female 16"

4  "Fred/0male /0 25/0 John male 62,Anna female 16"

5 "Fred/0male/025 /0 John male 62,Anna female 16" //内循环遇到"/0"回到外循环

6  "Fred/0male/025/0 John male 62 /0 Anna female 16"//进入内循环