C - 奇怪的字符出现在字符串中

Question

我正在尝试用 C 编写一个简单的凯撒密码。我正在创建一个加密函数，它接收一个字符串（char *，要加密的文本）和一个整数（密钥）。

在函数中，我为将接收移位字符的空字符串分配内存。然后，我遍历初始字符串中的每个字符并询问它是否是字母字符（A-z）。如果是，它会根据键移动。如果不是，它只是重复当前字符。问题是：当字符如 !, ?, .甚至空格出现在末尾，它会添加一些“？”给它。我已经放了 printf 语句，我的猜测是正在发生未定义的行为，但我自己无法弄清楚。我希望有一个人可以帮助我。下面是我写的代码和奇怪的结果。

char* encrypt(char* entry, int key) {
    int i = 0;
    key = key % 26;
    char * tmp = (char *)malloc(strlen(entry));
    if (!tmp) {
        printf("Error during allocation.\n");
        return entry;
    }
    //memset(tmp, 0, 1); // Tried with and without it.
    char t;
    while ((t = *(entry + i))) {
        printf("Current letter: %c\n",*(entry+i));
        if ((t >= 65 && t <= 90) || (t >= 97 && t <= 122)) { //is letter 
            *(tmp + i) = t + key > 90 ? t + key - 26 : t + key;
        }
        else { //isnt letter
            printf("No letter char appeared. Code = %d\n",t); 
            *(tmp+i) = t;
        }
        printf("tmp letter: %c\n",*(tmp+i));
        printf("current tmp: %s\n----------------\n",tmp);
        i++;
    }
    printf("final tmp = %s\n",tmp);
    entry = tmp;
    free(tmp);
    return entry;
}

调用函数： encrypt("你好！你好吗？！", 13);

预期（最终）结果：URYYB！ UBJ NER LBH？！ 实际上（最终）结果：URYYB！ UBJ NER LBH?!? （有时它会添加更多的“？”）

调试 printf 语句：

Current letter: H
tmp letter: U
current tmp: U
----------------
Current letter: E
tmp letter: R
current tmp: UR
----------------
...
----------------
Current letter: !
No letter char appeared. Code = 33
tmp letter: !
current tmp: URYYB!
----------------
Current letter:  
No letter char appeared. Code = 32
tmp letter:  
current tmp: URYYB! ? // <<< It added a strange character to the string
----------------
Current letter: H
tmp letter: U
current tmp: URYYB! U // <<< '?' strange character gone
----------------
Current letter: O
tmp letter: B
current tmp: URYYB! UB
----------------
Current letter: W
tmp letter: J
current tmp: URYYB! UBJ // (I)
----------------
Current letter:  
No letter char appeared. Code = 32
tmp letter:  
current tmp: URYYB! UBJ // This time, space didn't raise a strange char after (I)
----------------
...
----------------
Current letter:  
No letter char appeared. Code = 32
tmp letter:  
current tmp: URYYB! UBJ NER ? // Missed me? I'm back
----------------
Current letter: Y
tmp letter: L
current tmp: URYYB! UBJ NER L // ...And gone again
----------------
Current letter: O
tmp letter: B
current tmp: URYYB! UBJ NER LB
----------------
Current letter: U
tmp letter: H
current tmp: URYYB! UBJ NER LBH???
----------------
Current letter: ?
No letter char appeared. Code = 63
tmp letter: ?
current tmp: URYYB! UBJ NER LBH???
----------------
Current letter: !
No letter char appeared. Code = 33
tmp letter: !
current tmp: URYYB! UBJ NER LBH?!?
----------------
final tmp = URYYB! UBJ NER LBH?!?

有人对这种情况有解释吗？ 我的系统上的 GCC 信息：

gcc -v
Configured with: --prefix=/Library/Developer/CommandLineTools/usr --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 9.1.0 (clang-902.0.39.1)
Target: x86_64-apple-darwin17.5.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin

Answer 1

tldr;您正在从从未初始化的内存中打印字符串。尝试使用calloc 而不是malloc。

我认为您的示例中发生的情况是您缺少零字节来终止您的字符串。为了了解发生了什么，您必须考虑以下两件事：

1. C 字符串以零字节结束 (\0)。处理 C 字符串的函数总是期望字符串末尾有一个零字节。如果没有这样的终止符，他们只会假设你的字符串还没有结束。
2. malloc 不初始化分配的内存。这意味着printf("%s", malloc(10)); 可能会打印或不打印某些内容。这取决于很多因素，因此通常称为“未定义行为”。

回到你的例子：你分配了tmp，但从来没有用零初始化它。但这对于您的打印语句起作用是必需的。所以使用calloc(1, strlen(entry)+1)之类的东西。 （请注意+1。字符串终止符（\0）需要多一个字节）

为了让您了解发生了什么，我建议您在您的malloc-line 之后添加一个memset(tmp, 'X', strlen(entry));。然后尝试理解输出。

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旁注：以下内容不会将字符串从tmp 复制到entry。

entry = tmp;
free(tmp);
return entry;

您基本上只是在此处返回tmp，它指向一个已释放的内存块，并将导致函数外的无效内存访问。你要使用的是memcpy。