C- 将 realloc 与字符串指针结合

Question

我正在处理有关使用动态内存分配修改字符串的问题。我的代码的适用部分如下：

./dma 5
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>

char* strcopy(char* destination, char* source);
char *strconcat(char* destination, char* source);

int main(int argc, char *argv[]) {

int cmd, a=1, b, length_of_str, n, n2;
char* pstring[atoi(argv[1])];

for (b=0; b<atoi(argv[1]); b++) {
    printf("Enter the length of string %d: ", b+1);
    scanf("%d", &length_of_str);
    pstring[b]=(char *)malloc(length_of_str*sizeof(char));
    printf("Please enter string %d: ", b+1);
    scanf("%s", &pstring[b]);
}

while (a!=0) {
printf("Your strings are: \n");
for (b=0; b<atoi(argv[1]); b++) {
    printf("String number %d - \"%s\"\n", b+1, &pstring[b]);
}

printf("Options:\n");
printf("1 - Find string length\n");
printf("2 - Compare strings\n");
printf("3 - Copy strings\n");
printf("4 - Concatenate strings\n");
printf("5 - Quit\n");
printf("Please enter your option: ");
scanf("%d", &cmd);

switch (cmd) {

case 3:
    printf("Enter the number of the source string: ");
    scanf("%d", &n); 
    printf("Enter the number of the destination string: ");
    scanf("%d", &n2);
    strcopy(pstring[n-1], pstring[n2-1]);
    break;
case 4:
    printf("Enter the number of the source string: ");
    scanf("%d", &n); 
    printf("Enter the number of the destination string: ");
    scanf("%d", &n2);
    strconcat(pstring[n-1], pstring[n2-1]);
    break;
case 5:
    a=0;
    break;
default:
    printf("Invalid Option.\n");
    break;
}
}

free(pstring);
return 0; 
}
char* strcopy(char* destination, char* source) {
destination=(char *)realloc(*source, sizeof(char)*strlength(destination));
for (; *source!='\0'; source++) {
    *destination=*source;
    destination++;
    }
*destination='\0';
return destination;
}

char* strconcat(char* destination, char* source) {
destination=(char *)realloc(*source, sizeof(char)*strlength(destination));
for (; *destination!='\0'; destination++) {
    }
for (; *source!='\0'; source++) {
    *destination=*source;
    destination++;
    }
*destination='\0';
return destination;
}

我需要将 realloc 合并到我的连接和复制函数中（这应该没问题，因为它们在单独的问题中工作）。我尝试了多种方法，也尝试了不同的语法，但我似乎只遇到分段错误或无效指针。我究竟应该如何合并 realloc？预期结果应如下所示：

Your strings are:
String number 1 – “first”
String number 2 – “second”
String number 3 – “third”
String number 4 – “fourth”
String number 5 – “fifth”
Options:
1 – Find string length
2 – Compare strings
3 – Copy strings
4 – Concatenate strings
5 – Quit
Please enter your option: 3
Enter the number of the source string: 2
Enter the number of the destination string: 5
Your strings are:
String number 1 – “first”
String number 2 – “second”
String number 3 – “third”
String number 4 – “fourth”
String number 5 – “second”
Options:
1 – Find string length
2 – Compare strings
3 – Copy strings
4 – Concatenate strings
5 – Quit
Please enter your option:

Answer 1

一个主要问题是你如何读取字符串：

scanf("%s", &pstring[b])

这里pstring[b] 是char * 类型，并且由于malloc 调用它指向一些内存（除非malloc 失败，您忘记检查）。

但是 &pstring[b] 是一个指向指针的指针，并且是char ** 类型。这几乎不是您想要的，并且会导致scanf 写入不应该写入的内存，甚至可以写入超出分配内存的范围。这当然会导致undefined behavior。

一旦你解决了这个问题，你需要记住 C 中的 char 字符串实际上称为 null-terminated 字节字符串。 null-terminator 是所有标准字符串函数寻找字符串结尾的东西。当然，这意味着x 字符的字符串需要x + 1 的空间以适应终止符。因此，如果用户说他或她想要一个长度为6 的字符串（例如），然后将foobar 作为输入，则需要为带有终止符的7 字符留出空间。这个终结符问题（或者说缺少为其分配空间）在其他地方也有（比如strcopy 函数）。

您的scanf 调用也不会妨碍用户输入用户所说的更长的字符串。如果用户说字符串应该是3字符，然后输入foobar，那会写越界。不幸的是，仅使用scanf 无法解决此问题，因为字段宽度修饰符必须是格式字符串的一部分。您可以使用解决此问题的scanf_s 函数，但它不是 C 规范强制要求的，并且需要您定义一个特定的宏以便在实现时可用（参见例如this scanf and family reference for细节）。否则，您需要以编程方式构造格式字符串以包含字段宽度。

你也做free(pstring)这是无效的，因为你没有分配pstring本身，它是一个数组。您确实需要遍历数组pstring 和free 中的所有字符串in。试图将malloc（等）未返回的指针传递给free 也会导致未定义的行为。

最后，在 C 中你 should not cast the result of malloc (and related functions).