C ++ strcat创建无限循环

Question

我正在尝试创建一个数组，并且数组中的每个对象都应该具有名称 Model(i)，其中是索引，我这样做是为了让它们的名称按 Model5、Model4 的降序索引...我正在尝试使用 char[] 执行此操作，但由于某种原因，在我的代码中，在 for 循环中使用 strcat 使我陷入无限循环，如果有人可以提供帮助，第二点是以我可以连接的方式转换索引命名并给构造函数。

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

using namespace std;

class CARRO {
    public:
        CARRO() {};
        CARRO(char *modelo, unsigned ano);
        char* getModelo();
        unsigned getAno();
    private:
        char modelo[100];
        unsigned ano;
};

void swap(int *p, int *q);
int partition(int *v, int start, int end);
int randomizedPartition(int *v, int start, int end);
void qsHelper(int *v, int start, int end);
void quickSort(int *v, int len);
void printList(CARRO *carros, unsigned len);

int main(int argc, char const *argv[]) {

    CARRO carros[5];
    unsigned len = sizeof(carros)/sizeof(CARRO);

    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        char modelo[] = "Modelo";
        char id[] = "I";
        strcat(modelo, id);
        unsigned ano = 1000 * (i+1);
        carros[i] = CARRO(modelo, ano);
        cout << carros[i].getModelo() << endl;
    }

    //printList(carros, len);

    return 0;
}

CARRO::CARRO(char *modelo, unsigned ano) {
    strcpy(this->modelo, modelo);
    this->ano = ano;
}

如果我删除该行：

strcat(modelo, id);

循环工作正常。我只是不明白为什么 strcat 会以某种方式生成无限循环。输出是这样的：（使用 strcat 行）

ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
ModeloI
^CModeloI

Answer 1

循环工作正常。我只是不明白为什么 strcat 会以某种方式生成无限循环。输出是这样的：（使用 strcat 行）

循环不工作正常！你在浪费内存。让我们制作一些框来表示堆栈，因为您的程序可能会看到 （假设循环刚刚转到 1）：

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| char modelo[7]                          | int i                 | unsigned len          |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 'M' | 'o' | 'd' | 'e' | 'l' | 'o' | 0   | 1   | 0   | 0   | 0   | 5   | 0   | 0   | 0   |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

所以当你这样做时：

strcat( modelo, id );

最终会导致缓冲区溢出一个字节。在我的特定示例中，这会覆盖变量 i 的第一个字节，从而导致您的循环无限期地继续：

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| char modelo[7]                          | int i                 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 'M' | 'o' | 'd' | 'e' | 'l' | 'o' | 'I' | 0   | 0   | 0   | 0   |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
                                           ^^^^^
                                           Nul-terminator written

当然，我这样布置你的堆栈纯粹是作为一个例子。您的编译器可能不会像这样将堆栈保持在一起。 可能在你的数组之后有额外的填充，它可能只是碰巧“工作”。变量i 可能 保存在寄存器中而不是内存中，或者编译器可能 已完全展开循环。您的架构可能是大端（而不是我的示例中的小端）。

关键是，结果行为是完全未定义的。即使您在机器上获得一致的结果，我们也无法查看此代码并说出会发生什么。

因此，要解决此问题，您只需将modelo 设置为足够大以存储包含终止符的字符串"ModeloI"，这意味着使其足够大以存储 8 个字节而不是 7 个：

char modelo[8] = "Modelo";

然后，您将定义行为，无论堆栈是如下布局还是其他方式：

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| char modelo[8]                                | int i                 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 'M' | 'o' | 'd' | 'e' | 'l' | 'o' | 'I' | 0   | 1   | 0   | 0   | 0   |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+