在不使用 realloc 的情况下在 C 中增长数组？

Question

所以我试图一次从标准输入读取一个字节。 while 循环的每次迭代我都试图重新分配缓冲区，但我不想使用 realloc。这是我尝试过的：

   char tempChar = '\0';
   char *buffer;
   int bufferSize = 0;


   buffer = (char*) malloc(sizeof(char));
   while((tempChar = getc(stdin)) != EOF)
   {
      buffer[bufferSize] = tempChar;
      bufferSize++;

      char *temp = buffer;
      buffer = (char*)malloc(sizeof(char)*bufferSize);
      memcpy(buffer, temp, sizeof(temp));
      free(temp);
   }
   buffer[bufferSize] = '\0';

我遇到了分段错误。知道为什么会这样吗？

编辑：好的，我修复了其他人所说的两个错误。这是固定版本：

  char tempChar = '\0';
  char *buffer;
  int bufferSize = 1;
  int count = 0; 
  buffer = malloc(sizeof(char));

  while((tempChar = getc(stdin)) != EOF){
    buffer[count] = tempChar;
    count++;

    if(count >= bufferSize){
      bufferSize *= 2;
      char *temp = buffer;
      buffer = malloc(sizeof(char)*bufferSize);
      memcpy(buffer, temp, count);
      free(temp); 
    }
  }

  buffer[count - 1] = '\0';

Answer 1

您的代码中有两个错误。

1) memcpy(buffer, temp, sizeof(temp)); 这一行每次都复制固定数量的字节。 sizeof(temp) 不是数组的分配大小，而是指针的大小，很可能是 4 或 8 个字节。因此，在最初的几次迭代中，您实际上写入的空间超过了分配的空间，之后只是没有复制足够的空间。您想将 sizeof(temp) 替换为 bufferSize，与分配缓冲区时使用的值相同。

2) 最后你有buffer[bufferSize] = '\0';。然而，这是在分配缓冲区末尾写入一个字节。 buffer 是 bufferSize 字节，这意味着它的可寻址索引值为 0 - bufferSize-1。但是用buffer[bufferSize-1] 替换这一行将用零终止符替换最后一个字符，因此您将始终丢失输入的最后一个字符。相反，您需要再分配 1 个字节。 我个人会将分配行替换为：

buffer = (char*)malloc(bufferSize+1);

Answer 2

您会在这里遇到分段错误有两个原因。在开始之前，我不得不提一下，每次读取一个额外的字节时分配一个新的缓冲区是非常低效的。分配一些合理大小的缓冲区，然后将其扩展为合理大小的块几乎总是更可取的。

也就是说，您的代码中的第一个问题是memcpy(buffer, temp, sizeof(temp))。当您执行sizeof(temp) 时，您将获得系统上指针的字节数。可能是 4 或 8。您真正想要的是旧缓冲区的长度。这最初是一个问题，因为您的缓冲区开始时的大小为 1 字节。然后，您尝试复制总共 4 或 8 个字节（可能），但并非所有这些都是缓冲区的一部分。

其次，当您执行buffer[bufferSize] = '\0' 时，实际上是在将\0 写入缓冲区结束后的字节。为此，您需要使用 bufferSize - 1。

Answer 3

您的缓冲区太小了一个字节。这一行

  buffer = (char*)malloc(sizeof(char)*bufferSize);

应该阅读

  buffer = malloc(bufferSize + 1);

不要在 C 中从 malloc() 转换返回值，而 sizeof(char) 是定义中的一个。

另外，这是错误的：

  memcpy(buffer, temp, sizeof(temp));

复制的字节数等于char * 的大小。

Answer 4

我遇到了分段错误。知道为什么会这样吗？

因为您的写入超出了分配的内存。

这就是realloc 的用途。

您无需在每次读取新字节时都调用realloc 来增大缓冲区，而是在每次需要增大时将缓冲区大小加倍，直到达到某个实际最大值，然后通知您的用户。这就是像 C++ 的 vector<T> 这样的数据结构的工作原理。