函数返回指针的未定义行为

Question

编辑：问题不是未定义的行为，而是字符数组的“误用”

我在指针和动态内存分配方面工作不多，所以我决定尝试使用这些方法制作一个非常简单的加密器。 （这个加密器不应该很好，它使用凯撒方法，只有 +1 而不是 3，并且在字母之间使用符号使其更难解密，这里不是批评算法） em>

我认为我面临的问题是未定义的行为，但我真的不明白这是怎么发生的。假设我想加密“Hello”，它只打印字母表中“H”之后的“I”，但它停在那里并且程序变得无响应，所以我认为问题出在else 部分for 循环。编译器还会警告我堆损坏，但在查看此页面后，我认为我正确地释放了内存。

#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>

using namespace std;

char * enc(string);

int main()
{
    string foo = "Hello";

    char * bar = enc(foo);

    cout << *bar;

    delete[] bar;

    cin.get();

    return 0;
}

char * enc(string str)
{
    char * encrypted = new char[int(str.size())];
    srand(unsigned int(time(NULL)));

    // Disguise symbols for obscurifying text
    char * disg = new char[37]
    {
        //37 symbols, unrelevant and takes a lot of space.
    };

    for (int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        encrypted[i] = int(str[i]) + 1;
        if (i == str.size())
            break;
        else
            encrypted[i + 1] = disg[rand() % 37];
    }

    delete[] disg;

    return encrypted;
}

作为旁注，我确实意识到向量可能更适合此目的，但我还没有深入了解，这是为了练习内存管理。

Answer 1

但我不知道如何用动态大小初始化字符串

我已经获取了您的代码并对其进行了修改，以使用 std::string 并删除了分配，因为这里根本不需要它们。

请阅读代码、调试它并检查 cmets。

class Enc
{
public:
    //For arrays of fixed size, you may use this to obtain the size of the given array
    template <typename T, std::size_t N>
    constexpr static std::size_t FixedArraySize(T(&arr)[N])
    {
        return N;
    }

    //The parameter should not be modified, pass it as constant value by reference
    static std::string enc(const std::string &str)
    {
        //It looks like your symbols do not change, let's make them static to initialize only once
        static char symbols[] =
        {
            'A', 'x', '!' //...
        };

        auto originalStringSize = str.size();

        //Create the destination string and resize it to the source string's length
        std::string encrypted;
        encrypted.resize(originalStringSize);

        //Your loop
        for (int i = 0; i < originalStringSize; ++i)
        {
            //Make safe cast, which is also obvious to the reader of the code
            encrypted[i] = static_cast<int>(str[i]) + 1;

            //Fixed with - 1 to break correctly
            if (i == (originalStringSize - 1))
                break;
            else
                encrypted[i + 1] = symbols[rand() % FixedArraySize(symbols)]; //Notice the helper function
        }

        //Return the 'encrypted' string
        return encrypted;
    }
};

int wmain(int, wchar_t**)
{
    std::string testString = "Hello World";

    //Call srand only once in your program !
    srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr)));
    auto encrypted = Enc::enc(testString);

    std::cout << encrypted << std::endl;

    return 0;
}

作为旁注，我确实意识到向量可能更适合此目的，但我还没有深入了解，这是为了练习内存管理。

您可以使用std::vector，但在这里也不是必需的。在现代 C++ 中，您很少需要处理原始指针。

Answer 2

让我们仔细看看enc函数中的循环：

for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
    encrypted[i] = int(str[i]) + 1;
    if (i == str.size())
        break;
    else
        encrypted[i + 1] = disg[rand() % 37];
}

循环将使用i 从0 迭代到str.size() - 1（含）。这意味着循环内的条件i == str.size() 将永远为真，并且您将在最后一次迭代中在else 子句中写入越界。 p>

解决方法是将if中的条件改为i == str.size() - 1。

---

还有一些其他的问题，但没有一个会像上面那样导致 UB。例如，您写入encrypted[i + 1] 的值将在下一次迭代中被覆盖。

Answer 3

cout << *bar;

正在打印 bar 指向的第一个字符。

你想要

cout << bar;

但为此，您需要 null 终止返回的字符串。

旁注：请不要使用原始指针。 disg 应该是例如 std::array。而enc 应该返回一个std::string。

if (i == str.size())can never be true inside your loop. Also as Some programmer dude says in his answer you are writing out of bounds in the lineencrypted[i + 1] = disg[rand() % 37];。但是如果你删除了错误的 if，你会更好地看到这一点。

而for (int i = 0; i < str.size(); i++) 可以重写为for(auto c : str)。