使用 C 语言的嵌入式系统中可靠的字符串连接

Question

我目前正在编写一段代码，该代码将通过以太网将一些 XML 数据作为字符串发送。应该首先构造数据，以便将其发送到套接字。我正在使用 STM32F4xx 类型的微控制器并使用 IAR EWARM 嵌入式开发环境。

我一直在使用以下功能：

char* concat(char *s1, char *s2)
{
    size_t len1 = strlen(s1);
    size_t len2 = strlen(s2);
    char *result = malloc(len1+len2+1);//+1 for the zero-terminator
    //in real code you would check for errors in malloc here
    memcpy(result, s1, len1);
    memcpy(result+len1, s2, len2+1);//+1 to copy the null-terminator
    return result;
}

char* data = concat("<data>\n<items>\n<radar x=\"", "1"); 
data = concat(data, "\"></radar>\n<radar v=\"");
data = concat(data, "1");
data = concat(data, "\"></radar>\n</items>\n</data>");
len = strlen(data);

Socket_Send(data,len);

以太网服务器输出结果如下：

Send:(09:41:17) alive
Rec:(09:41:17)<data>
<items>
<radar x="1"></radar>
<radar v="1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:41:18) alive
Rec:(09:41:18)<data>
<items>
<radar x="1"></radar>
<radar v="1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:41:18) alive
Rec:(09:41:18)<data>

它正确发送数据 2 次，然后只写入 6 个字符。我该如何解决？任何帮助是极大的赞赏。提前谢谢..

编辑 1： 建议代码：

data = concat("<data>\n<items>\n<radar x=\"", "1"); 
char *tmp = data;
data = concat(data, "\"></radar>\n<radar v=\"");
free(tmp);
data = concat(data, "1");
data = concat(data, "\"></radar>\n</items>\n</data>");

len = strlen(data);

输出：

Send:(09:51:38) alive
Rec:(09:51:38)<data>
<items>
<radar x="1"></radar>
<radar v="1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:51:40) alive
Rec:(09:51:40)<data>
<items>
<radar x="1"></radar>
<radar v="1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:51:44) alive
Rec:(09:51:44)<data>
<items>
<radar x="1"></radar>
<radar v="1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:51:44) alive
Rec:(09:51:44)8 ¹Õ"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:51:44) alive
Rec:(09:51:44)8 ¹Õ1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:51:45) alive
Rec:(09:51:45)8 ¹Õ1"></radar>
</items>
</data>
Send:(09:51:45) alive
Rec:(09:51:45)8 ¹Õ
Send:(09:51:45) alive
Rec:(09:51:45)8 ¹Õ
Send:(09:51:46) alive
Rec:(09:51:46)8 ¹Õ
Send:(09:51:46) alive
Rec:(09:51:46)8 ¹Õ

编辑 2（糟糕的解决方案）：

char* data;
char* data1;
char* data2;
char* data3;
data1 = concat("<data>\n<items>\n<radar x=\"", "1"); 

data2 = concat(data1, "\"></radar>\n<radar v=\"");
free(data1);

data3 = concat(data2, "1");
free(data2);

data = concat(data3, "\"></radar>\n</items>\n</data>");
free(data3);

len = strlen(data);
Socket_Send(data,len);
free(data);

编辑 3（已解决）：

当 XML 中的标签数量增加时，mem 泄漏按预期发生。正如人们所建议的那样，我尝试了 strcat 并且成功了。但是 strcpy 在我的编译器中不起作用。我强烈建议任何有同样问题的人使用 strcat。

Answer 1

你在下面的调用中做了很多内存泄漏：

data = concat(data, "\"></radar>\n<radar v=\"");

纠正泄漏，您的程序应该可以按预期运行。

一种可能的解决方法：

{
  char *tmp = data;
  data = concat(data, "\"></radar>\n<radar v=\"");
  free(tmp);
}

同样在malloc之后，检查是否分配成功。

Answer 2

根据需要的上下文，您还可以稍微重写 concat 函数。使其将可重新分配的缓冲区作为第一个参数。然后在 allocate 中释放它并返回新的 ptr。

char *concat(char *s1, char *s2)
{
    size_t len1 = s1 ? strlen(s1) : 0;
    size_t len2 = strlen(s2) + 1;
    char *result;

    result = malloc(len1 + len2);
    memcpy(result, s1, len1);
    memcpy(result + len1, s2, len2);
    free(s1);

    return result;
}

然后在你的其他代码中说：

size_t len;
char *data = NULL;

data = concat(data, "<data>\n<items>\n<radar x=\"");
data = concat(data, "1");
data = concat(data, "\"></radar>\n<radar v=\"");
data = concat(data, "1");
data = concat(data, "\"></radar>\n</items>\n</data>");


Socket_Send(data, strlen(data));
free(data);

---

顺便说一句，将数据转储到控制台有时会有所帮助——以验证它是否正确。执行以下操作：

#include <ctype.h>

void dump_txt(const char *buf, int len)
{
    int i;

    fprintf(stdout, "  ");
    for (i = 0; i < len; ++i)
        fprintf(stdout, "%c", isprint(buf[i]) ? buf[i] : '.');
    fprintf(stdout, "\n");
}

void dump(const char *buf, int len, int width)
{
    int i, k;

    for (i = 0; i < len; ++i) {
        if (i && !(i % width))
            dump_txt(buf + (i - width), width);
        fprintf(stdout, "%02x ", buf[i]);
    }
    k = i;
    for (k = i ; k % width; ++k)
        fprintf(stdout, "   ");
    dump_txt(buf + (i - (i % width)), k - i);
}

那么你可以说：

len = strlen(data);
dump(data, len + 1, 8); /* +1 to include trailing zero */
free(data);

这应该会给你类似的东西：

3c 64 61 74 61 3e 0a 3c   <data>.<
69 74 65 6d 73 3e 0a 3c   items>.<
72 61 64 61 72 20 78 3d   radar x=
22 31 22 3e 3c 2f 72 61   "1"></ra
64 61 72 3e 0a 3c 72 61   dar>.<ra
64 61 72 20 76 3d 22 31   dar v="1
22 3e 3c 2f 72 61 64 61   "></rada
72 3e 0a 3c 2f 69 74 65   r>.</ite
6d 73 3e 0a 3c 2f 64 61   ms>.</da
74 61 3e 00               ta>.