[strcat&malloc&free], when I use strcat(), pointer seems not NULL even I deliberately made it to be(no extra assignment)? [duplicate]

Question

作为标题，我做了一个演示来描述我的困惑。

如果我将 [strcat] 替换为 [stacpy]，我可以得到显而易见的结果，即

@

@

@

所以我怀疑问题出在 [strcat] 上。

void main(){
    for(int i=0; i<3 ;i++){

        char* str = (char*)malloc(200*sizeof(char));

        if(str == NULL){
            printf("malloc failed. \n");
            return;
        }

        strcat(str, "@ ");
        printf("%s\n", str);

        free(str);
        str = NULL;
    }
}

在我的期望中，我应该得到：

@

@

@

---

但我得到的是：

(1) @

xK`▒

xK`▒

而且每次都不一样：

(2) @

x▒

x▒

(3) @

xk▒▒

xk▒▒

Answer 1

来自man page

strcat() 函数将src 字符串附加到dest 字符串，覆盖dest 末尾的终止空字节（'\0'），然后添加一个终止空字节。 [...]

注意重点，第一个参数，目的地，应该是一个字符串。

问题是，malloc() 没有返回指向已初始化内存块的指针。因此，不能保证在返回的内存块中的任何地方都有一个空终止符。因此，在搜索空终止符时，您的程序将访问分配的内存，并尝试访问无效的内存位置，这会调用undefined behavior 或 UB。你说

而且每次都不一样：

这就是 UB 的确切含义。

相关，来自C11，第 7.22.3.4 章

malloc 函数为大小由 size 指定的对象分配空间，并且 其值是不确定的。

如果你想使用返回的指针作为字符串，你应该使用calloc()，因为内存块是零初始化的。