C LANGUAGE TECHNOLOGY

【C言語】strcat/strncat/strcat_s関数の使い方と自作関数

2021年11月17日

悩んでいる人

C言語でstrcat/strncat/strcat_s関数の使い方と自作関数を教えて!

こういった悩みにお答えします.

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOS(Linuxカーネル)の授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校(UNC)コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発.
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++PythonSolidity/Vyper,Java,Ruby,Go,Rust,D,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開
  • 2020年1月~現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務.2022年6月~現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO.
  • 最近は自然言語処理AIイーサリアムに関する有益な情報発信に従事.
    • (AI全般を含む)自然言語処理AIの論文の日本語訳や,AIチャットボット(ChatGPT,Auto-GPT,Gemini(旧Bard)など)の記事を50本以上執筆.アメリカのサンフランシスコ(広義のシリコンバレー)の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance(QA)の業務委託の経験あり.
    • (スマートコントラクトのプログラミングを含む)イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆.イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり.

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strcat関数

strcat関数は,dest文字列の後にsrc文字列を追加する関数です.

その際,destの最後にある終端のヌルバイト ('\0') は上書きされ,新たに生成された文字列の末尾に終端のヌルバイトを追加します.

srcとdestのメモリ領域は重なってはいけません.(未定義の動作になります.)

destはsrcのコピーを受け取るのに十分な大きさが必要です.

strcat関数の返り値は,destへのポインタです.

文字列をコピーするstrcpy関数の使い方を知りたいあなたはこちらからどうぞ.

strcat関数の使い方

strcat関数の使い方は以下になります.

実行結果は以下になります.

strcat関数の自作関数

strcat関数の自作関数は以下になります.

実行結果は以下になります.

strcat関数の注意点

strcat関数は,バッファサイズより長い文字をコピーするとバッファオーバーフローが発生することに注意して下さい.

strcat.cのコードで文字列でsrcに「abcdefghijklmnopqrstuvwxyz」,destに「abcdefghijklmnopqrstuvwxyz」を入力した結果は以下になります.

destは「abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz」 と'\0'の合計53文字になりますが,BUFSIZEは16なので,以下の6行目でバッファオーバーフローが発生して「*** stack smashing detected ***: terminated」と表示されていることがわかります.

※strcat.cでは,15行目と17行目のscanf関数と19行目のstrcat関数でバッファオーバーフローが発生しています.

strncat関数

strncat関数はstrcat関数と似ていますが,srcの最大nバイトが利用されること,srcがnバイト以上の場合,srcはヌル終端されている必要はない点が異なります.

srcがnバイト以上の場合,strncat関数はdestにn + 1バイト(srcからのnバイトと終端のヌルバイト)を書き込みます.

したがって,destのサイズは少なくともstrlen(dest) + n + 1バイト必要です.

strncat関数の使い方

strncat関数の使い方は以下になります.

実行結果は以下になります.

strncat関数の自作関数

strncat関数の自作関数は以下になります.

実行結果は以下になります.

strcat_s関数

strcat_s関数は,strSourceをstrDestinationに追加し,結果の文字列をヌルバイトで終了させます.

strSourceの最初の文字は,strDestinationの終端のヌルバイトを上書きします.

strcat_s関数の動作は,strSourceをstrDestinationの文字列が重なっている場合は未定義になります.

第2引数numberOfElementsは,残りのサイズではなく,バッファの合計サイズであることに注意してください.

strcat_s関数返り値は,正常に終了した場合は0,それ以外の場合はエラーになります.

strcat_s関数はVisual Studioでは利用できますが,GCC/Clangでは利用できないことに注意して下さい.

strcat_s関数の使い方

strcat_s関数の使い方は以下になります.

Visual Studioでの実行結果は以下になります.

strcat_s関数の自作関数

strcat_s関数の自作関数は以下になります.

実行結果は以下になります.同様です.

まとめ

C言語でstrcat/strncat/strcat_s関数の使い方と自作関数を紹介しました.

strcat/strncat関数はGCC/Clang/Visual Studioで利用できますが,strcat_s関数はVisual Studioしか利用できないことに注意して下さい.

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