【C++实现python字符串函数库】字符串匹配函数startswith与endswith

这两个函数用于匹配字符串的开头或末尾,判断是否包含另一个字符串,它们返回bool值。startswith()函数判断文本的指定范围字符段是否以某个字符开始,endswith()函数判断文本是否以某个字符结束。默认的指定范围为整个字符串:

>>>
>>> a
'abcdefghijklmn'
>>> a.startswith('abc')
True
>>> a.endswith('klmn')
True
>>> a.startswith('bc')
False
>>> a.endswith('nm')
False
>>> 

也可以指定一个匹配范围:

>>>
>>> a
'abcdefghijklmn'
>>> a.startswith('cd',2,10)
True
>>> 

python字符串范围校准。

在使用字符串函数时,很多时候我们可以使用start与end参数来指定要进行操作的字符串的一个范围。例如在上面的函数中我们就使用到了('cd',2,10)语句,来对字符串a下标从2~10的范围进行匹配操作。

当我们输入的范围不合法时,python是如何处理的呢?例如我们输入了一个负数的start或者输入一个远大于字符串长度的end,python的处理绝不是以字符串开始或结束位置作为标准来校正范围,请看下面这段程序:

>>> a
'abcdefghijklmn'
>>> len(a)
14
>>> a.startswith('ef',-10,10) #实际范围:(-10+14,10)=(4,10)

具体的校准方法,我们可以使用这函数来描述:


    void AdjustIndices(int &start, int & end, std::string::size_type len)
    {
               len =(int)len;
        //如果end超出字符串长度
        if (end > len)
            end = len; //则以字符串长度为准
        else if (end < 0)
        {//如果end为负数
            end += len; //则先加上字符串长度
            if (end < 0)//如果还是为负数
                end = 0;//则为0
        }
        //如果start为负数
        if (start < 0)
        {
            //则加上字符串长度,注意不是以0校准
            start += len;
            if (start < 0)//如果还是负数
                start = 0;//才以0校准
        }
    }

然而在我们的函数库实现中,我们并不打算把范围校准操作作为一个函数。我们将它作为一个宏来处理,原因如下:

  • 操作简单,不会出来宏函数常见的问题,直接的替换足以解决问题。
  • 省去函数调用的花销
  • 多个地方都需要范围校准。

C++实现

范围校准宏

#define ADJUST_INDICES(start, end, len)     \
    if (end > len)                          \
        end = len;                          \
    else if (end < 0) {                     \
        end += len;                         \
        if (end < 0)                        \
        end = 0;                            \
    }                                       \
    if (start < 0) {                        \
        start += len;                       \
        if (start < 0)                      \
        start = 0;                          \
    }

有上面的解说,这段宏定义应该看得懂。

_string_tailmatch函数

    //匹配函数:endswith与startwith的内部调用函数
    int _string_tailmatch(const std::string&self, const std::string&substr, int start, int end, int direction)
    {
        int selflen = (int)self.size();
        int slen = (int)substr.size();

        const char* str = self.c_str();
        const char* sub = substr.c_str();

        //对输入的范围进行校准
        ADJUST_INDICES(start, end, selflen);

        //字符串头部匹配(即startswith)
        if (direction < 0)
        {
            if (start + slen>selflen)
                return 0;
        }
        //字符串尾部匹配(即endswith)
        else
        {
            if (end - start<slen || start>selflen)
                return 0;
            if (end - slen > start)
                start = end - slen;
        }
        if (end - start >= slen)
            //mcmcmp函数用于比较buf1与buf2的前n个字节
            return !std::memcmp(str + start, sub, slen);
        return 0;

    }

endswith函数

bool endswith(const std::string&str, const std::string&suffix, int start = 0, int end = MAX_32BIT_INT)
    {
           //调用_string_tailmatch函数,参数+1表示字符串尾部匹配
        int result = _string_tailmatch(str, suffix, start, end, +1);
        return static_cast<bool>(result);
    }
    

startswith函数

    bool startswith(const std::string&str, const std::string&suffix, int start = 0, int end = MAX_32BIT_INT)
    {
               //调用_string_tailmatch函数,参数-1表示字符串头部匹配
        int result = _string_tailmatch(str, suffix, start, end, -1);
        return static_cast<bool>(result);
    }

测试

    string str = "abcdefghijklmn";

    string temp1 = "ab";
    cout << startswith(str, temp1)<<endl;//使用默认参数

    string temp2 = "mn";
    cout << endswith(str, temp2) << endl;

    string temp3 = "ef";
    cout << startswith(str, temp3, 4, 10)<<endl;

    string temp4 = "qq";
    cout << startswith(str, temp3, 0, 100) << endl;

测试结果

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