Join Strings Function | C Programming Example

Summary

В этом видео рассматривается создание функции объединения строк в языке C, аналогичной функции join в Python. Автор объясняет, как динамически выделять память для новой строки, вычислять её длину и объединять строки с разделителем, используя библиотеки string.h и stdlib.h. Пример демонстрирует, как строки объединяются с помощью функции strcopy и strconcat, при этом добавляются разделители. Видео также объясняет, как работать с динамически выделенной памятью для строк, и как правильно освобождать память по завершении программы.

Takeaways

• 😀 В видео рассказывается о создании функции объединения строк в языке C, аналогичного функции join в Python.
• 🔧 Для реализации функции используются библиотеки string.h и stdlib.h для работы со строками и динамического выделения памяти.
• 📝 Создается двухмерный массив символов для хранения строк и строка-разделитель.
• 💡 Функция join принимает массив строк, их количество и строку-разделитель, возвращая указатель на динамически созданную строку.
• 🔄 Производится вычисление общей длины новой строки, учитывая количество и длину всех строк и разделителей.
• 🚫 Реализована обработка ошибок, например, если количество строк равно нулю, функция возвращает NULL.
• 🛠 Используются функции strcopy и strcat из библиотеки string.h для копирования и объединения строк.
• 🔄 Создается версия функции join, принимающая динамически выделенный массив указателей на строки.
• 📊 Демонстрируется тестирование функции с использованием статических и динамически выделенных строк.
• 🗑️ В конце видео предлагается освободить выделенную память для соблюдения хороших практик программирования.

Q & A

Что делает функция join в C, описанная в видео?

Функция join в C объединяет массив строк, разделяя их заданным разделителем, аналогично функции join в Python.

Какие библиотеки включаются для реализации функции join в C?

Для реализации функции join в C включаются библиотеки string.h и stdlib.h.

Чему равна длина строки, которая будет создана функцией join, если используется разделитель из трех символов и три строки?

Длина новой строки будет равна длине разделителя, умноженной на количество строк минус один, плюс суммарная длина всех строк плюс один символ для null-терминатора.

Как определяется общий размер новой строки, создаваемой функцией join?

Общий размер новой строки определяется как длина разделителя, умноженная на количество строк минус один, плюс суммарная длина всех исходных строк плюс один символ для null-терминатора.

Какие функции из библиотеки string.h используются для создания новой строки?

Для создания новой строки используются функции strlen, strcpy и strcat из библиотеки string.h.

Чем отличается join2 от первоначальной функции join?

Функция join2 принимает массив указателей на динамически выделенные строки вместо 2D массива символов.

Почему использование 2D массива символов может быть неэффективным?

Использование 2D массива символов может быть неэффективным, так как все строки могут иметь выделенное пространство больше, чем необходимо, даже если сами строки короче.

Как проверяется, что функция join получает корректный массив строк?

Функция проверяет, что количество строк больше нуля, иначе возвращает NULL.

Какой символ используется для завершения строк в C?

В C все строки завершаются специальным символом null-терминатора '\0'.

После использования функций malloc и strcpy, зачем необходимо освобождать выделенную память?

Освобождение выделенной памяти после использования необходимо для предотвращения утечек памяти и более эффективного использования системных ресурсов.

Outlines

00:00

💻 Создание функции объединения строк в C

В этом видео мы создадим функцию объединения строк в языке программирования C, аналогичную функции join в Python. Функция будет объединять массив строк, разделенных заданной строкой-разделителем. Для реализации этой функции включаются библиотеки string.h и stdlib.h для работы со строками и динамического выделения памяти. Создается двухмерный массив символов для хранения строк и строка-разделитель. Функция join принимает массив строк, их количество и строку-разделитель, вычисляет общую длину новой строки с учетом разделителей и завершающего символа null, выделяет память для этой строки и использует функции копирования и объединения строк для создания результата, который затем возвращается.

05:02

🔍 Подробности реализации функции join в C

Второй параграф продолжает рассматривать процесс реализации функции join. Описывается процесс вычисления длины новой строки, учитывая количество символов в разделителях и оригинальных строках. Также рассматривается необходимость учета символа null-терминатора. Далее производится динамическое выделение памяти для новой строки с использованием функции malloc. После этого строится сама строка с помощью функций strcpy и strcat из библиотеки string.h, которые копируют и объединяют строки соответственно. Показывается, как вызывается функция join и как она тестируется с выводом результата на экран.

10:05

🔧 Создание улучшенной версии функции join с динамическим массивом строк

Третий параграф вводит улучшенную версию функции join, которая работает с динамическим массивом указателей на строки, выделенными в куче. Объясняется, что предыдущая версия функции join имела ограничение по максимальной длине строк, что могло приводить к неэффективному использованию памяти. Новая версия функции join2 принимает массив указателей на строки, выделенных в куче, и работает аналогично предыдущей, но без ограничений по максимальной длине. Показывается процесс создания динамического массива строк, вызова функции join2 и вывода результата.

15:05

🏁 Заключение и ресурсы для изучения C

В заключении видео автор подводит итоги и напоминает о важности освобождения выделенной памяти для предотвращения утечек. Также предлагает посетить ресурсы, такие как portfoliocourses.com, для получения дополнительных знаний и развития навыков в программировании на C, включая создание портфолио для усиления резюме.

Keywords

💡строки

Строки в контексте видео являются последовательностями символов, используемыми для хранения и передачи текста. В видео рассматривается функция объединения строк в C, которая аналогична функции join в Python. Примеры строк в скрипте включают 'abc', '0-9' и 'wxyz', которые объединяются с помощью разделителя.

💡разделитель

Разделитель - это символ или последовательность символов, используемая для разделения элементов в строке. В видео используется три '@' символа в качестве разделителя для объединения строк. Это важно для понимания, как строки соединяются и как они структурируются в конечном результате.

💡динамическая аллокация памяти

Динамическая аллокация памяти в C означает, что память выделяется в куче во время выполнения программы. В видео это делается с помощью функции malloc для создания нового строки, которая будет содержать объединенные исходные строки и разделители.

💡strlen

Функция strlen из библиотеки string.h используется для определения длины строки. В видео ее применение показывает, как рассчитывается общий размер новой строки, учитывая количество символов в разделителях и исходных строках.

💡строковые функции

Строковые функции в C предоставляют различные операции над строками, такие как копирование и конкатенация. В видео используются функции strcpy и strcat для создания новой строки из исходных строк и разделителей.

💡массивы

Массивы в C используются для хранения коллекций данных. В видео создается двумерный массив символов для хранения исходных строк и одномерный массив указателей для хранения динамичеки выделенных строк.

💡null-терминатор

Null-терминатор - это специальный символ (нулевой байт), обозначающий конец строки в C. В видео упоминается, что при расчете размера новой строки необходимо учитывать null-терминатор для корректного завершения строки.

💡malloc

Функция malloc используется для динамического выделения памяти в C. В видео она применяется для создания новой строки, которая будет содержать результат объединения исходных строк и разделителей.

💡free

Функция free используется в C для освобождения памяти, выделенной с помощью malloc. В видео упоминается важность освобождения памяти после использования, чтобы предотвратить утечки памяти.

💡портфельный курс

Портфельный курс в контексте видео означает набор учебных программ, направленных на развитие навыков программирования и создания портфеля проектов, которые могут впечатлить работодателей. Это указание на то, что видео может быть частью более широкого курса по программированию на C.

Highlights

Creating a string join function in C similar to Python's join function.

Including the string.h library for string copy and concatenation functions.

Including the stdlib.h library for dynamic memory allocation.

Defining a 2D array of characters to store strings.

Initializing the 2D character array with string data.

Defining a separator string for joining the elements.

Defining the join function to return a dynamically allocated string.

Error handling for cases where the string count is less than or equal to zero.

Calculating the length of the new string including separators.

Looping through the array to calculate the total length of the original strings.

Accounting for the null terminator in the new string length.

Dynamically allocating space for the new string based on the calculated length.

Copying the first string into the new string.

Concatenating the separator and subsequent strings to build the final string.

Returning the pointer to the newly created string.

Testing the join function with a sample set of strings and a separator.

Creating a second version of the join function to handle dynamically allocated strings.

Allocating and initializing a dynamically allocated array of pointers to strings.

Freeing the dynamically allocated memory to avoid memory leaks.

Transcripts

in this video we're going to create a

string join function in c

that's going to be very much like

python's join function

so for example if we have strings like

this abc

the number 0 to 9 and wxyz

as well as a separator string in this

case three act characters

our join function is going to join

together

those strings

separated by

the separator string like this

so let's actually implement this now in

c

the first thing we'll do is include a

couple libraries to help us

we're going to include the string.h

library

because this library has helpful

functions like a string copy function as

well as a string concatenation function

that we're going to use in our solution

we'll also include the stdlib.h library

because we're going to dynamically

allocate space for the new string that

we're going to create

next we'll actually create a 2d array of

characters to store these strings

themselves so we'll say car strings and

i'll say here open bracket

and i'll actually define a max string

length so i'll say here max

and then up here i'll say

number to find

max20

and save time i'm just going to paste in

the code to initialize our 2d character

array

with the string data

now next we're also going to need a

separator string so i'll say here car

separator is equal to

and i'll just put a space here

because we basically have a sentence

here

and i want to separate each one of the

words in the sentence with a space

using this join function

so next we'll actually define the

function itself

so here i'll say car star join

car

strings

and it's going to be a 2d array

with max length strings

and then we'll say int count

and car star

separator

so this function here is going to return

a pointer to the dynamically allocated

string that we're going to create

the first argument is going to be the

strings themselves they're going to be

stored in a 2d character array

count is going to be the number of

strings in that 2d array

and then separator is going to be

separated string

so we'll copy and paste this

and they'll provide a definition of the

function down here

so the way that we're going to solve

this problem is we're first going to

figure out how many characters are going

to be in the new string

and then we're going to dynamically

allocate enough space on the heap to

store a string with that number of

characters

then we're going to use the string copy

and string concatenation operations that

we get with the string.h library to

actually copy in the strings and the

separator to build the new string

so the first thing we'll do is a little

bit of error handling here i'm going to

say if the count is less than or equal

to 0

then return null

because we can't actually build a new

string

if the count of strings in the 2d array

is 0 or somehow less than 0.

next we'll start figuring out how long

our new string is going to be

the first thing we'll do is say int new

length

is equal to

the string length

of the separator string

times count

minus one

so we're going to figure out how long

the new string is going to be

using this new length variable

and the first thing we're going to do is

figure out how many characters in that

new string are going to be for the

separator

so to figure that out we call the string

length function

strlen that's provided by the string.h

library

it's going to return the length of the

separator string

then we're going to multiply that by

count minus 1.

so the reason why we do that

is that's the number of separator

strings that are going to appear in the

new string

so for example when we have three

strings

there's going to be two separator

strings

because there's going to be a separator

string after every string

except for the last one that last string

does not have a separator string after

it so that's why we have count minus one

and we multiply it by the number of

characters in the separator string

because that will give us the total

number of characters necessary in the

new string to store the separator string

characters

next we've got to figure out how many

characters are going to be in the new

string for storing

all of the original strings

so to do that we're going to loop

through

this

array here of those strings and we'll

add the string length of each one of

them

to new length so here we'll say 4

int i is equal to 0

i is less than count i plus plus

and we'll say new length plus equals

and we'll add the string length

of the next string so here we've got a

loop with a counter variable i that's

going from zero up until the number of

strings in our array there and we're

adding the length of each string

to new length

so we'd go through these strings one at

a time find their length and add that

length to new length

so now new length is going to actually

have the number of characters that we're

actually going to be storing in the new

string

but there's one more character we got to

worry about and that's the null

terminator so remember that all strings

in c are terminated with the special

null terminator character so if we say 0

that's what it looks like and we have to

account for that character

so far we haven't really done that

because string length doesn't include

the null terminator of a string so if we

said string length of separator here

it would be 3 in the case of these three

at characters here

so we're gonna do is just add one to new

length just to account for that

character

and now we can actually dynamically

allocate space for this new string

because we know exactly how long it's

gonna be we'll say car star

new string is equal to

malloc

sizeof car

times

new length

so malloc is going to return a pointer

that we're going to store into new

string it's going to be a pointer to a

block of dynamically allocated space on

the heap

large enough to store the string that

we're going to create

now the size that's going to allocate is

going to be size of character

times new length so in other words we

want enough space to store this many

characters

next we'll do is actually build the new

string itself

so to do that we're going to use the

string copy and string concatenation

functions that come with the string.h

library

so the first thing we'll do is copy in

the first string

into new string

so we'll say

str cpy

new string

and strings

zero

so what we're going to do is take the

first string in our array

and copy it into new string

so at this point if we're working with

this data here

new string

would look like this

we'd have abc in it

because string copy is going to store

this string

into new string and we'd have abc in

this case now next what we need to do

with all these subsequent strings

is concatenate on

the separator string

followed by

the next string

if we just kept doing that

like we put at at followed by

the next string

followed by the separator

followed by the next string

that would do it we would have built our

string

so let's actually do that

what we'll do is use the string

concatenation function from the

string.each library

to concatenate on exactly those strings

so we'll say here 4

into i is equal to 1

i is less than count

i plus plus

and then we'll say str cat which is the

string concatenation function

and we'll say new string

separator

so this will concatenate on the

separator string

onto the end of new string

and then after that

we'll concatenate on the next string

in our array of strings so we'll say str

cat

new string

strings

at i

so this time we have i the counter

variable going from one up until the

number of strings in our array

and we're just concatenating on the

string

after the separator for each string in

the array

and the way the str cap function works

is it basically just takes this string

here and puts it on to the end of the

string here

so that's really it now we can just

return

the pointer to our new string

let's actually test this function out

now

we'll go up here and we'll call the

function we'll say car star

new string is equal to

join

strings

we've got nine strings here so we'll say

nine for the count

and then we'll give the separator string

as well

and then we'll print out the string we

get back so we'll say printf

percent s slash n

and we'll output new string

so if we save and run this we should get

in a gentle way you can shake the world

with each word separated by space

and that is exactly what we get there

so there's one thing about this function

that i'm not too happy with

right now the way we've written the

function it expects a 2d character array

in each one of those strings is going to

have some max length

and this is just by virtue of the way

that we pass

2d arrays to functions in c so we don't

necessarily like this because this means

that our strings have a max length

we could always increase that max length

but it's also sort of memory inefficient

because in this 2d character array

all of the strings are going to have max

number of characters allocated for them

even if the strings themselves are much

smaller than that

so chances are if we're going to use a

join function

we might actually be dynamically

allocating space for our strings on the

heap anyways

so we're going to create another version

of this function

that's going to accept a dynamically

allocated array of pointers to

dynamically allocated strings on the

so we'll copy this

paste it

and we'll make a join two function and

the join two function

is gonna have this as its first argument

car star star strings

so it's gonna accept a dynamically

allocated array of pointers to strings

that have been cells been dynamically

allocated on the heap as well

so to create the join to function is not

going to be too bad

we'll actually just copy and paste join

and we'll change that parameter

we'll say car

star star strings and we'll call it join

two

but other than that it's going to be the

same because the string length functions

the string concatenation functions and

string copy functions these all work the

same way

whether the string is on the heap or on

the stack

so other than that the function will be

the same

so we'll test this function out now

by creating a dynamically allocated

array of pointers to strings that are

going to be dynamically allocated as

well

so here i'll say car star star

strings 2 is equal to malloc sizeof

car star

and we'll say times three

so what we're going to do is dynamically

allocate enough space

to store three

pointers to a character

in other words three pointers two

strings

then we'll dynamically allocate space

for each string so i'll say strings

two

at index zero which is our first pointer

is equal to malloc

sizeof

car

times

4.

so this is going to dynamically allocate

enough space

to store four

characters

and it's going to return a pointer to

that that we're going to store into

strings 2 at index 0.

next we'll copy into that space as

string so we'll say strcpy

and we'll copy into

this

dynamically allocated block of space the

string

abc

including the null terminator that's

going to be four characters right

because you got abc and then the null

terminator as well

we'll do the same for the next two

strings so we'll say strings two

at one is equal to

malloc size of a character

times eleven

and this time we'll use string copy to

copy in

the string with the characters

zero to nine

and then we'll say strings two edit x2

is equal to malloc and we'll allocate

space for one more string size of car

times five

now we use string copy to copy in

the string

w x y z

then we'll make our separator string so

we'll say car separator

2

is equal to

at

and then we'll call the join 2 function

so we'll say car star

new string

2

is equal to join two

with strings two there's three of those

strings so we'll say account of three

and we'll give separator two as an

argument as well

and then after run this we'll print out

the string so we'll say printf

percent s n and we'll say new string two

and we'll save her on this

and we get our original case there with

abc

the three ats

zero to nine the three ads

and wxyz

so it doesn't matter too much because

this program is going to end now

but just to be completionist about it we

should free the space that we've

dynamically allocated

so if we said here free new string

free

new string 2

and then free

strings to

add index 0

free

strings 2

index one

free

strings two added x2

and then finally free

strings two

and we save and run this

it won't affect our program but

technically speaking

just to kind of follow a good convention

we'll free the space that we dynamically

allocated as well so that's it that's

how we can create a join function in c

checkout portfolio courses.com where

we'll help you build a portfolio that

will impress employers including courses

to help you develop c programming

projects