如何制作动态字符串？

Question

我正在尝试制作一个我认为应该很简单的程序。我想询问一个单词并将其存储在一个大小合适的向量中（逻辑上更多\n）。为此，程序要求用户写一个以. 结尾的单词。然后，程序逐个字母读取并将这些字母存储在一个字符串中，该字符串在读取字母时动态创建。

int main() {
   int i = 0, tam = 0;
   char *cad = (char *)malloc(sizeof(char));
   char c;

   printf("word: ");

   while (c != '.') {
       scanf("%c", c);
       cad[i] = c;
       i++;
       cad = realloc(cad, (i + 1) * sizeof(char));
   }
   cad[i] = '\0';

   for (i = 0; cad[i] == '\0'; i++) {
       tam++;
   }
   printf("tam: %d\n", tam);

   return 0;
}

我做了这个，但我认为它没有任何用处

Answer 1

使用getchar() 从文件中读取单个字节更简单。还要检查分配和重新分配失败：

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

int main() {
    int len = 0;
    char *cad, *new_cad;
    int c;

    printf("word: ");

    cad = malloc(len + 1);
    if (cad == NULL) {
        printf("memory allocation failure\n");
        return 1;
    }
    while ((c = getchar()) != EOF && c != '.') {
        cad[len] = (char)c;
        len++;
        new_cad = realloc(cad, len + 1);
        if (new_cad == NULL) {
            printf("memory allocation failure\n");
            free(cad);
            return 1;
        }
        cad = new_cad;
    }
    cad[len] = '\0';

    printf("tam: %d, string: %s\n", len, cad);
    free(cad);

    return 0;
}

一次重新分配一个字节的动态字符串效率低下，但实施更好的策略是一种优化。首先关注正确性，仅在经过仔细基准测试证明需要时进行优化。

Answer 2

如何制作动态字符串？

仔细阅读一本书，例如Modern C，然后参考一本好的C reference website。阅读您的 C 编译器（可能是 GCC）和调试器（可能是 GDB）的文档。当然，请仔细阅读您正在使用的每个函数（例如scanf）的文档。

 while(c != '.'){
   scanf("%c", c);
   cad[i] = c;
   i++;
   cad = realloc(cad, (i + 1)*sizeof(char));
 }

您上面的代码既错误又低效。

这是错误的，因为你使用了scanf（错误地：应该是scanf("%c", &c)，但你真的想使用getchar）和realloc，但不处理他们的失败案例

这是低效的，因为您可能不想在每个循环中重新分配字符串。除非您的内存非常紧张（实际上不太可能），否则您应该考虑只偶尔使用一次realloc（因为realloc 可能是一项昂贵的操作）。例如，您可以首先 malloc 一个 128 字节的缓冲区，然后 realloc 仅在需要时（当您确实读取 127 字节时）到例如newsize=3*oldsize/2 （所以第二次到 192 字节等...）

如果您编译时包含所有警告和调试信息（例如 gcc -Wall -Wextra -g），您将收到有用的警告。

Answer 3

进行了所有更改，这应该会为您提供所需的输出。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
   int i = 0, tam = 0;
   char *cad = (char*)malloc(sizeof(char));
   char c = 'l';

   printf("word: ");

   while(c != '.'){
       c= getchar();
       cad[i] = c;
       i++;
       cad = realloc(cad, (i + 1)*sizeof(char));
   }
   cad[i] = '\0';

/*
As pointed out by Bruno, this for loop just calculates the length of the char array, so commented this
for(i = 0; cad[i] == '\0'; i++){
    tam++;
}
printf("tam: %d\n", tam);
*/
printf("tam: %d\n", i);

   return 0;
}

Answer 4

两条建议：

1. realloc 是一个相对昂贵的操作，你真的不想为每个字符都这样做。一种常见的技术是根据需要将缓冲区大小加倍 - 这将最大限度地减少realloc 调用的总数。您最终可能会出现一些内部碎片，但平均而言应该不会太糟糕。

2. 如果realloc 无法扩展缓冲区，它将返回NULL 并保留原始缓冲区。因此，您确实不希望将realloc 的结果分配回原始指针而不先检查它，否则您可能会丢失对先前分配的内存的引用。

最好使用getchar 或fgetc 来读取输入，而不是scanf。

所以：

#define START_SIZE 2
...
size_t size = START_SIZE;  // tracks the size of the buffer
size_t length = 0;         // tracks the length of the string in the buffer
char *cad = calloc( size, sizeof *cad ); 

/**
 * **ALWAYS** check the result of a malloc, calloc, or realloc call.
 */
if ( !cad )
{
  fprintf( stderr, "Couldn't allocate initial buffer, bailing out here...\n" );
  return EXIT_FAILURE;
}

for ( int c = getchar(); c != '.' && c != EOF; c = getchar() )
{
  /**
   * First, make sure we still have room in our buffer (accounting for the
   * zero terminator) - if we don't, double it.
   */
  if ( length + 1 == size )
  {
    char *tmp = realloc( cad, sizeof *cad * ( 2 * size ) );
    if ( !tmp )
    {
      fprintf( stderr, "realloc failed, exiting loop with what we've read so far\n" );
      break;
    }      
    cad = tmp;
    size *= 2;
  }
  cad[length++] = c;
  cad[length] = 0;   // terminate the string as we go
}