C中动态增长的字符串数组

Question

我想创建一个可变大小的数组来存储最大长度为 40 的字符串。我进行了研究并找到了以下代码，它创建了一个动态整数数组。

typedef struct {
  int *array;
  size_t used;
  size_t size;
} Array;

void initArray(Array *a, size_t initialSize) {
  a->array = malloc(initialSize * sizeof(int));
  a->used = 0;
  a->size = initialSize;
}

void insertArray(Array *a, int element) {
  // a->used is the number of used entries, because a->array[a->used++] updates a->used only *after* the array has been accessed.
  // Therefore a->used can go up to a->size 
  if (a->used == a->size) {
    a->size *= 2;
    a->array = realloc(a->array, a->size * sizeof(int));
  }
  a->array[a->used++] = element;
}

void freeArray(Array *a) {
  free(a->array);
  a->array = NULL;
  a->used = a->size = 0;
} 

我目前正在尝试修改代码，使其能够解决我的问题。到目前为止，我想出了这个

typedef struct {
  
  size_t used;
  size_t size;
  char *array[][40];
} Array;

void initArray(Array *a, size_t initialSize) {
  a->array = malloc(initialSize * sizeof(char));
  a->used = 0;
  a->size = initialSize;
}

void insertArray(Array *a, char element) {
  // a->used is the number of used entries, because a->array[a->used++] updates a->used only *after* the array has been accessed.
  // Therefore a->used can go up to a->size 
  if (a->used == a->size) {
    a->size *= 2;
    a->array = realloc(a->array, a->size * sizeof(char));
  }
  strcpy(a->array[a->used++], element);
} 

终于

Array a;
char srcname[40];
initArray(&a, 100); 
insertArray(&a, srcname); 

这会产生分段错误。 尽管我进行了研究，但我还没有设法制作一个有效的动态字符串数组。 任何指导将不胜感激

Answer 1

如果要存储最大长度为 40 个字符的字符串，包括终止符 null，可以使用灵活的数组成员。您不需要特殊函数来初始化数组，字符串加一也会进行初始化（您只需将 NULL 作为参数传递，表明数组尚未初始化）。 该函数按照STEP宏定义中定义的步骤自动改变字符串数组的大小。

typedef struct {
  size_t used;
  size_t size;
  char array[][40];
} Array;

#define STEP    64

Array *addString(Array *arr, const char *str)
{
    size_t newsize;
    if(!arr || arr -> size == arr -> used)
    {
        newsize = arr ? arr -> size + STEP : STEP;
        arr = realloc(arr, sizeof(*arr) + newsize * sizeof(arr -> array[0]));
        arr -> size = newsize;
        arr -> used = newsize == STEP ? 0 : arr -> used;
    }
    if(arr)
    {
        strncpy(arr -> array[arr -> used], str, sizeof(arr -> array[0]));
        arr -> array[arr -> used][sizeof(arr -> array[0]) - 1] = 0;
        arr -> used++;
    } 
    return arr;
}

int main(void)
{
    Array *arr = NULL, *tmp;

    // function wrks same as realloc so you need to assign the temp variable to
    // avoid memory leak in case of error. I will skip it for the simplicity of the example

    for(size_t i = 0; i < 256; i++)
    {
        char str[40];
        sprintf(str,"String no: %zu", i);
        arr = addString(arr, str);
        printf("Array: size: %3zu used: %3zu\n", arr -> size, arr -> used);
    }

    for(size_t i = 0; i < 256; i++)
    {
        printf("Array sting no %zu: `%s`\n", i, arr -> array[i]);
    }
}

https://godbolt.org/z/8E7EbeaW7

Answer 2

结构体中数据成员数组的声明

typedef struct {
  
  size_t used;
  size_t size;
  char *array[][40];
} Array;

不正确。

如果你想声明一个指针那么你需要写

typedef struct {
  
  size_t used;
  size_t size;
  char ( *array )[40];
} Array;

函数initArray也不正确。

void initArray(Array *a, size_t initialSize) {
  a->array = malloc(initialSize * sizeof(char));
  a->used = 0;
  a->size = initialSize;
}

因为分配了不正确的数组。

函数可以如下所示

int initArray( Array *a, size_t initialSize) 
{
    a->used = 0;

    a->array = malloc( initialSize * sizeof( char[40] ) );
    int success = a->array != NULL;
    
    if ( success )
    {  
        a->size = initialSize;
    }
    else
    {
        a->size = 0;
    }

    return success;
}

相应地，函数insertArray（第二个参数的类型不正确，因为你要传递一个字符串而不是一个字符，不是吗？）应该像这样声明和定义

int insertArray( Array *a, const char *element ) 
{
    int success = 1;

    if ( a->used == a->size ) 
    {
        char ( *tmp )[40] = realloc( a->array, 2 * a->size * sizeof( char[40] ) );
        if ( ( success = tmp != NULL ) )
        {
            a->array = tmp;
            a->size *= 2;
        }
    }

    if ( success )
    { 
        strcpy( a->array[a->used++], element );
    }

    return success;
} 

最后是数组srcname

char srcname[40];

在将数组传递给函数insertArray之前必须包含一个字符串。