为什么我在 c 中反转字符串的函数不起作用？

Question

我正在编写一些 C 代码，其中用户输入所需的字符串大小，然后是一个字符串，该字符串将被反转然后打印（而不是反向打印。）我还想提一下，我不想使用外部库，重点是能够手动完成。我使用动态内存分配来创建一个由用户输入的大小的字符串，并称为“反向数组”函数。在调用该函数之前一切正常。我反转字符串的方法遵循与反转普通数组相同的原则，但不是移动整数，而是移动字符。你能解释一下我做错了什么吗？

我的代码：

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

int RvsArr(char *Str, int end)
{
    int start = 0;
    char tmp;
    while (start < end)
    {
        tmp = Str[start];
        Str[start] = Str[end];
        Str[end] = tmp;
        start++;
        end--;
    }
    printf("%s", Str);
    return 0;
}

int main()
{
    int ArrSz;
    printf("Please enter array size: ");
    scanf("%i", &ArrSz);
    char *Str;
    Str = (char *)malloc(ArrSz * sizeof(char));
    printf("Please enter your string: ");
    scanf("%s", Str);
    RvsArr(Str, ArrSz);
    free(Str);
    return 0;
}

Answer 1

您需要反转实际的字符串，而不是整个缓冲区。

char *RvsArr(char* Str)
{
    char *end, *wrk = Str;
    char tmp;
    if(wrk && *wrk)
    {
        end = Str + strlen(wrk) - 1;
        while(wrk < end)
        {
            tmp = *wrk;
            *wrk++ = *end;
            *end-- = tmp;
        }
    }
    return Str;
}

int main()
{
    int ArrSz;
    printf("Please enter array size: ");
    scanf(" %i", &ArrSz);
    char* Str;
    Str = malloc(ArrSz * sizeof(char));
    printf("Please enter your string: ");
    scanf(" %s", Str);
    printf("\n`%s`\n", RvsArr(Str));
    free(Str);
    return 0;
}

https://godbolt.org/z/azob5s

Answer 2

对于初学者，用户可以输入一个字符串，其大小可以小于存储该字符串的动态分配的字符数组的大小。

所以传递数组的大小没有意义。数组的大小和输入的字符串大小不一样。

这个表达式 Str[end] 在 while 循环的第一次迭代中访问分配数组之外的内存。

而且返回类型int也没有意义。

除此之外，该函数不应输出任何内容。函数的调用者将决定是否输出结果字符串。

注意这个调用

scanf("%s", Str);

不安全。使用函数 fgets 会更好。例如

fgets( Str, ArrSz, stdin );

在这种情况下，您需要删除函数可以附加到输入字符串的换行符'\n'。

在不使用标准字符串函数的情况下，可以通过以下方式定义函数，如下面的演示程序所示。 该函数不是无意义的返回类型int，而是返回一个指向反转字符串的第一个字符的指针。

#include <stdio.h>

char * RvsArr( char *s )
{
    char *last = s;
    
    while ( *last ) ++last;
    
    if ( last != s )
    {
        for ( char *first = s; first < --last; ++first )
        {
            char c = *first;
            *first = *last;
            *last = c;
        }
    }
    
    return s;
}

int main(void) 
{
    char s[] = "Hello World!";
    
    puts( s );
    puts( RvsArr( s ) );
    
    return 0;
}

程序输出是

Hello World!
!dlroW olleH

如果允许使用标准字符串函数，则函数 RvsArr 可以如下所示（前提是包含标头 <string.h>）

char * RvsArr( char *s )
{
    char *last = s + strlen( s );
    
    if ( last != s )
    {
        for ( char *first = s; first < --last; ++first )
        {
            char c = *first;
            *first = *last;
            *last = c;
        }
    }
    
    return s;
}

Answer 3

c 中的字符数组或字符串（通常称为）需要一个额外的字节来存储空字符（'\o' 或0）以指示字符串的结尾。您可以将ArrSz - 1 字符存储在数组中，ArrSz 字节存储终止字符（'\o' 或0）。

int RvsArr(char* Str, int end)
{
    if (Str == 0 || end <= 1)
        return 0;

    int start = 0;
    char tmp;
    while(start < end)
    {
        tmp = Str[start];
        Str[start] = Str[--end];   // pre decrement the counter to last char
        Str[end] = tmp;
        start++;
    }
    printf("%s", Str);
    return 0;
}

或其他版本

int RvsArr(char* Str, int end)
{
    if (Str == 0 || end <= 1)
        return 0;

    int start = 0;
    int last = end - 1;
    char tmp;
    while(start < last)
    {
        tmp = Str[start];
        Str[start] = Str[last];
        Str[last] = tmp;
        start++;
        last--;
    }
    printf("%s", Str);
    return 0;
}

主要功能的一些变化是

int main()
{
    int ArrSz;
    printf("Please enter array size: ");
    scanf("%i", &ArrSz);
    char *Str;
    Str = (char *)malloc(ArrSz * sizeof(char));
    printf("Please enter your string: ");
    scanf("%s", Str);
    Str[ArrSz] = '\0';            // Here we have no control on how many characters are read, scan is a security vulnerability becuse of this
    printf("Input=%s, len=%d\n", Str, strlen(Str));
    RvsArr(Str, strlen(Str));
    free(Str);
    return 0;
}