使用 C 中的可变参数函数进行字符串连接

Question

我正在尝试用 C 编写一个基本的测验程序。它基本上会存储卡片和答案。 但与此同时，我正在尝试使用我学到的新技术，如可变参数函数和动态内存分配。

我希望程序能够在我更改常量时进行扩展，不应该有 K&R 定义的“幻数”。问题是我不能在 fscanf 的格式参数中使用变量。我需要手动定义字符串长度。为了克服这个限制，我尝试编写一个字符串连接函数，它将生成 fscanf 格式参数。

例如

char * scanf_string = et_concat(5, "%", CARD_SIZE, "s | %", ANSWER_SIZE, "s");

常量在 consts.h 中定义

#define CARD_SIZE 200
#define ANSWER_SIZE 1000
#define CONCAT_SIZE 20

et_concat 函数在 etstring.h 中。 这是发生分段错误的地方。

#include <stdarg.h>
#include <string.h>

char * et_concat (int count, char * str, ...)
{
    va_list ap;
    int j;
    char *concatted_string = (char *) malloc (count*CONCAT_SIZE+1);

    va_start(ap, str);
    for (j = 0; j < count; j++) {
        strcat(concatted_string, va_arg(ap, char *));
    }
    va_end(ap);

    return concatted_string;
}

我试图调用 et_concat 的代码在 reader.c 中

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "consts.h"
#include "etstring.h"

int iterate_inputs()
{
  char card[CARD_SIZE];
  char answer[ANSWER_SIZE];
  FILE *fp = fopen("data.txt","r");
  if (fp == NULL)
  {
    return EXIT_FAILURE;
  }
  char * scanf_string = et_concat(5, "%", CARD_SIZE, "s | %", ANSWER_SIZE, "s");
  printf(scanf_string);
  fscanf(fp, scanf_string, card, answer);
  printf("%s | %s\n", card, answer);
  fclose(fp);
  return EXIT_SUCCESS;
}

非常感谢。

Answer 1

您的连接例程有各种错误和缺点：

• 您已经读取了非可变参数str 中的第一个字符串，但您只打印可变参数，其中只剩下四个。你基本上跳过了第一个字符串，第五个字符串是垃圾。

• 分配字符串后，不要初始化它，以免它包含垃圾。将第一个字符设置为'\0' 足以初始化一个以零结尾的空字符串。

• 您分配了一个固定的缓冲区，并没有真正检查溢出。这有点违反直觉：要么分配一个缓冲区（稍后必须释放）并允许任意长度的字符串，要么传入一个长度受限的缓冲区，而不关心例程中的分配。

  李>

还有一个问题是你的论点不都是字符串。一个简单的解决方案是使用strinfification macro。您必须首先扩展参数，以便您的字符串具有实际值，而不是宏的名称，这对scanf 没有任何意义。这个解决方案的问题是格式字符串中给出的大小不包括终止'\0'，因此您应该像这样分配缓冲区：

char card[CARD_SIZE + 1];

这是您的实现的更正版本，但它仍然不检查缓冲区溢出：

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

#define CARD_SIZE 200
#define ANSWER_SIZE 1000
#define CONCAT_SIZE 20

char *et_concat(int count, ...)
{
    va_list ap;
    char *concatted_string = malloc(count * CONCAT_SIZE + 1);
    int j;

    *concatted_string = '\0';

    va_start(ap, count);
    for (j = 0; j < count; j++) {
        strcat(concatted_string, va_arg(ap, char *));
    }
    va_end(ap);

    return concatted_string;
}

#define STR1(X) #X
#define STR(X) STR1(X)

int main()
{
    char *scanf_string = et_concat(5, 
        "%", STR(CARD_SIZE), "s | %", STR(ANSWER_SIZE), "s");

    printf("'%s'\n", scanf_string);
    free(scanf_string);

    return 0;
}

编辑我在代码中写了STR1(CARD_SIZE)，而它应该只是STR。现已修复。

Answer 2

有一种更简单的方法来构造您的格式字符串。由于“变量”是编译时常量，您可以使用宏stringify它们，然后让编译器为您连接它们。编译器会自动将相邻的字符串常量连接成一个字符串，例如。 "this" "that" -> "thisthat"。 坦白：我完全检查了linked question 以使这些（简单！？）宏正常工作。

$cat strfy.c
#define CARD_SIZE 200
#define ANSWER_SIZE 20
#define XSTR(x) STR(x)
#define STR(x) #x

printf("%" XSTR(CARD_SIZE) "s | %" XSTR(ANSWER_SIZE) "s", card, answer);

$cpp -P strfy.c
printf("%" "200" "s | %" "20" "s", card, answer);

正如 M Oehm 指出的那样，您仍然需要这种类型的宏和可变参数函数才能将整数折叠为字符串。否则，函数需要更复杂才能处理不同类型的参数。

还有一种方法是使用sprintf 来构建格式字符串。但是这种方式有额外的复杂性，您需要预先计算字符串的大小。这个问题可以通过使用snprintf和NULL作为目标字符串来解决，返回值就是需要的大小。

#define CARD_SIZE 200
#define ANSWER_SIZE 1000
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    char *fmt;
    size_t fmt_sz;
    char card[CARD_SIZE + 1];
    char answer[ANSWER_SIZE + 1];

    fmt = malloc(fmt_sz = snprintf(NULL, 0, "%%%ds | %%%ds", CARD_SIZE, ANSWER_SIZE) + 1);
    snprintf(fmt, fmt_sz, "%%%ds | %%%ds", CARD_SIZE, ANSWER_SIZE);
    //printf("%s", fmt);
    scanf(fmt, card, answer);

    return 0;
}