使用 malloc 分配字符串答案

【问题标题】：Allocating string with malloc使用 malloc 分配字符串
【发布时间】：2017-06-09 09:15:59
【问题描述】：

我是 C 编程新手，现在我正在研究字符串。我的问题是：如果我使用malloc 分配一个字符串（如下面的代码），NULL 字符是否会自动插入到字符串的末尾？我在这里的另一个问题中找到了答案，似乎 NULL 字符没有自动包含在内。但是问题来了：我知道如果没有 NULL 字符，像 strlen 这样的函数就不起作用，在这段代码中我使用它并且它起作用。所以我认为我的字符串末尾有\0，即使我没有在任何地方写它。答案是什么？

代码如下：

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

int main(int argc, char** argv) {
    char *stringa1;
    int n;
    int i;

    printf("How many characters in the string? ");
    scanf("%d", &n);

    stringa1 = (char*) malloc(n*sizeof(char));

    printf("Insert the string: ");
    scanf("%s", stringa1);

    free(stringa1);

    return 0;
}

【问题讨论】：

您的代码对我来说看起来不错。 scanf 将 NUL（非 NULL）放在字符串的末尾。尝试在free(stringa1) 之前拨打strlen。
重复@MichaelWalz 所说的内容并挑剔，指针可以是NULL，字符可以是NUL。
在以前的版本中我尝试过，它返回我在第一个 scanf() 中输入的数字。
除了casting the result of malloc 之外，我认为您的代码没有真正的问题。它在这里没有特别的负面影响，但被认为是不好的做法，可以隐藏错误。
没有NULL 字符。 NULL 是一个带有 空指针常量 的宏，有些不同。而且C没有字符串类型。

标签： c string malloc

【解决方案1】：

malloc() 返回一个void* 指向堆中存储的内存块的指针。使用malloc() 进行分配不会初始化任何字符串，只有等待被占用的空间。要添加空终止字符，您要么必须自己执行此操作，要么使用像scanf() 这样的函数，它会为您添加此字符。话虽如此，您需要事先为这个\0 字符分配空间。

您的malloc() 电话应该是这样的：

stringa1 = (char*) malloc((n+1)*sizeof(char)); /*+1 for '\0' character */

注意：你不需要强制返回 malloc。欲了解更多信息，请阅读this。

要指出的另一件事是sizeof(char) 是1，因此在您的malloc() 调用中将其相乘是不必要的。

您还需要检查malloc() 是否返回NULL。可以这样做：

if (stringa1 == NULL) {
    /* handle exit */

此外，您只能在以 null 结尾的字符串上使用 strlen()，否则最终会是 undefined behaviour。

一旦调用scanf()，并且stringa1包含一些字符，你可以调用strlen()就可以了。

此外，检查scanf() 的返回也是一个好主意。你可以这样检查：

if (scanf("%d", &n) != 1) {
    /* handle exit */

您的代码进行了这些更改：

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

int main(void) {
    char *stringa1 = NULL;
    size_t n, slen;

    printf("How many characters in the string? ");
    if (scanf("%zu", &n) != 1) {
        printf("Invalid input\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    stringa1 = malloc(n+1);
    if (stringa1 == NULL) {
        printf("Cannot allocate %zu bytes for string\n", n+1);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Insert the string: ");
    scanf("%s", stringa1);

    slen = strlen(stringa1);
    printf("String: %s Length: %zu\n", stringa1, slen);

    free(stringa1);
    stringa1 = NULL;

    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

如果我使用 malloc 分配一个字符串（如下面的代码），NULL 字符是否会自动插入到字符串的末尾？

没有。 malloc() 返回一块未初始化的内存。

我知道如果没有 NULL 字符，像“strlen”这样的函数就不起作用，在这段代码中我使用它并且它起作用。所以我认为我的字符串末尾有 '\0'，即使我没有在任何地方写它。

scanf() 在您使用%s 格式说明符时为您插入空字节（'\0'）（假设scanf() 成功）。

来自man scanf()：

s 匹配一系列非空白字符；下一个指针必须是指向 a 的初始元素的指针长度足以容纳输入序列的字符数组和终止的空字节（'\0'），它被添加 输入字符串在空白处或在最大字段宽度，以先到者为准。

（强调我的）。

顺便说一句，您应该对scanf() 和malloc() 调用进行错误检查。

【讨论】：

他还应该确保在他的分配中包含用于尾随空字节的空间，并且他应该防止作为程序输入的实际字符串比承诺的长。
谢谢，但是当你谈到scanf() 和malloc() 的错误检查时我无法理解...
@FranzGoogle scanf() 返回扫描成功的项目数；否则，它失败了。 malloc() 如果分配内存失败，则返回 NULL。所以，我的意思是你必须检查这些函数的返回码以检查它们是否失败。如：if (scanf("%d", &n) != 1) { /* failure */}和stringa1 = (char*) malloc(n*sizeof(char)); if (stringa1 == NULL) { /* failure */}等
@P.P.好的。我该怎么做？抱歉，但我是初学者...我可以通过strlen() 进行检查吗？
@FranzGoogle 查看我之前关于如何操作的评论的结尾。不确定strlen() 的相关性如何。 strlen() 只返回字符串的长度（并且strlen() 需要一个以空字节结尾的字符串作为输入）。所以，如果malloc() 失败，那么你不能在stringa1 上调用strlen()。您应该只检查每个功能是否失败。

【解决方案3】：

malloc 返回指向未初始化内存范围的指针。

如果您希望将内存范围初始化为零，那么您可以使用另一个标准函数 calloc 而不是 malloc。

考虑到通常这样的问题

printf("How many characters in the string? ");

表示不计算终止零。所以你必须再分配一个字节的内存。例如

stringa1 = ( char* )malloc( ( n + 1 ) *sizeof( char ) );

或

stringa1 = ( char* )calloc( n + 1, sizeof( char ) );

在最后一种情况下，您可以应用返回 0 的函数 strlen，因为内存范围是零初始化的。

scanf的这个电话

scanf("%s", stringa1);

不安全。最好改用fgets。例如

fgets( stringa1, n + 1, stdin );

这个函数可以在字符串后面加上换行符。要从字符串中删除它，您可以编写

stringa1[strcspn( stringa1, "\n" )] = '\0';

【讨论】：

n+1 是从哪里来的？
@gumuruh n 是函数 strlen 返回的值。

【解决方案4】：

C 中“字符串”的定义是以空字符结尾的字符序列。

要为字符串分配内存，请计算字符数（例如strlen）并为该终止空字符加 1。

scanf 和 strcpy 等函数添加空字符；像strncpy 这样的函数并不总是这样做。

【讨论】：