56、字符串反转：如何原地反转一个字符串？

字符串反转，这道题在面试里出现的频率，说实话，高得有点离谱。我当年刚入行时，第一次面试就被问到了。当时我心想：这还不简单？直接开个新数组倒着拷贝不就完了？

面试官笑了笑，补了一句：「原地反转，空间复杂度 O(1)。」

嗯，这才是这道题真正的考点。

什么是「原地」反转？

所谓原地，就是不能额外申请一块和原字符串等长的内存。你只能在原数组上动手脚，通过交换字符来完成反转。

说白了，就是两个指针，一个从头，一个从尾，往中间走，边走边交换。

代码实现

我习惯用 C 语言来实现，因为 C 里字符串就是字符数组，操作起来最直观。下面这个版本，我建议你背下来——不是死记硬背，而是理解它的每一行。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void reverse_string(char *str) {
    if (str == NULL) return;  // 空指针检查，我吃过亏

    int left = 0;
    int right = strlen(str) - 1;
    char temp;

    while (left < right) {
        // 交换左右字符
        temp = str[left];
        str[left] = str[right];
        str[right] = temp;

        left++;
        right--;
    }
}

int main() {
    char s[] = "Hello, World!";
    printf("原字符串: %s\n", s);
    reverse_string(s);
    printf("反转后: %s\n", s);
    return 0;
}

你看，代码就这么几行。但越是简单的代码，越容易出问题。

避坑指南

我曾经在项目里用过一个类似的函数，结果程序跑着跑着就崩了。查了半天，发现是传进来的字符串是 const char *，直接写入了只读区。

这里有几个坑，我帮你列出来：

• 字符串字面量不能修改：char *p = "hello"; 这种写法，p 指向的是只读区，不能反转。必须用字符数组 char p[] = "hello";。
• 空字符串和单字符：while 循环条件 left < right 天然处理了这两种情况，不需要额外判断。
• 中文字符串：C 语言里一个中文字符占多个字节，直接交换会乱码。如果你做嵌入式开发，遇到 UTF-8 编码的字符串，要按字符边界处理，不能简单按字节交换。

另一种写法：用指针

我个人更喜欢用指针来写，感觉更「C 语言」一些。你看这个版本：

void reverse_string_ptr(char *str) {
    if (str == NULL) return;

    char *left = str;
    char *right = str + strlen(str) - 1;

    while (left < right) {
        char temp = *left;
        *left = *right;
        *right = temp;
        left++;
        right--;
    }
}

逻辑完全一样，只是把下标换成了指针。你想想看，指针操作在嵌入式底层开发中更常见，因为很多时候你面对的是内存地址，而不是数组下标。

流程图：字符串反转的核心逻辑

下面这张图，把整个流程画清楚了。我建议你对照代码看一遍，印象会更深刻。

性能对比

有人可能会问：用下标和用指针，性能有区别吗？

我实测过，在开启编译器优化的情况下，两者生成的汇编代码几乎一样。但在嵌入式裸机环境下，指针版本有时会少几条指令。不过说实话，这点差异在实际项目中完全可以忽略。你选自己顺手的写法就行。

实现方式	时间复杂度	空间复杂度	适用场景
双指针（下标）	O(n)	O(1)	通用，可读性好
双指针（指针）	O(n)	O(1)	嵌入式底层、内存操作
递归反转	O(n)	O(n) 栈空间	不推荐，有栈溢出风险

总结

字符串原地反转，说白了就是双指针交换。代码简单，但背后的细节不少：空指针检查、字符串存储位置、字符编码……每一个都可能是面试官挖的坑。

我在项目中用过这个函数不下几十次，从串口协议解析到 LCD 显示字符串，到处都有它的身影。嗯，基础的东西，往往最实用。

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