c - 从文件管道输入时，realloc 无法扩展 char 数组

Question

我编写了下面的 c 函数来从用户那里获取一个字符串。它使用 realloc 动态更改 char 数组大小以适应未知的 char 数组长度。据我了解，它应该能够接受尽可能多的输入(或有可用内存)，但是，当我尝试从随机文本文件(使用“tr '\n' ' ' ./random.txt”以确保我从文本文件中删除了所有换行符)，我得到“无法分配内存来保存 char 数组。退出!”错误信息。为什么会这样？我的阵列是否应该能够容纳多达 GB 的数据，因为我有 16 GB 的 RAM，其设计方式是动态增长的？

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

void GetString(int*, int*);

int main(void)
{
    unsigned int strLength = 32;
    char *stringPtr = malloc(strLength);
    if (stringPtr == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Unable to allocate memory to hold char array. Exiting!\n");
        return 1;
    }
    printf("Enter some input: ");
    int c = EOF;
    unsigned int i = 0;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF)
    {
        stringPtr[i++] = (char) c;
        if (i == strLength)
        {
            strLength *= strLength;
            if ((stringPtr = realloc(stringPtr, strLength)) == NULL)
            {
                fprintf(stderr, "Unable to expand memory to hold char array. Exiting!\n");
                return 2;
            }
        }
    }
    stringPtr[i] = '\0';
    if (sizeof(stringPtr) < strLength)
    {
        stringPtr = realloc(stringPtr, i);
    }
    printf("\n\nString value: %s\n\n\n", stringPtr);
    free(stringPtr);
    stringPtr = NULL;
}

Answer 1

我稍微修改了你的程序以帮助找出问题所在:

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

int main(void)
{
    unsigned int strLength = 32;
    char *stringPtr = malloc(strLength);
    if (!stringPtr)
    {
        fprintf(stderr, "failed to allocate %u bytes: %s\n",
                strLength, strerror(errno));
        return 1;
    }
    int c = EOF;
    unsigned int i = 0;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF)
    {
        stringPtr[i++] = (char) c;
        if (i == strLength)
        {
            unsigned int nStrLength = strLength;
            nStrLength *= nStrLength;
            if (nStrLength <= strLength)
            {
                fprintf(stderr, "cannot grow string of %u bytes any more\n",
                        strLength);
                return 1;
            }
            if ((stringPtr = realloc(stringPtr, nStrLength)) == NULL)
            {
                fprintf(stderr,
                        "failed to enlarge string from %u to %u bytes: %s\n",
                        strLength, nStrLength, strerror(errno));
                return 1;
            }
            strLength = nStrLength;
        }
    }
    return 0;
}

当或多或少像你那样运行时，这就是我得到的:

$ yes | tr -d '\n' | ./a.out 
cannot grow string of 1048576 bytes any more

1048576 是 1 兆字节，但更重要的是，它是 2²⁰。 2²⁰ 的平方是 2⁴⁰，大于 2³² - 1，这是一个可以表示的最大值unsigned int 在这个系统上。我预计您会在您的系统上获得相同的结果。

因此，我建议您进行三处更改:

• 正如我已经提到的，所有这些 unsigned int 变量都应该是 size_t。
• 正如 chux 已经提到的，将您的代码更改为仅将 strLength 乘以 2 而不是乘以它本身。
• 按照我在此处所做的工作对溢出进行显式检查。 或者采用reallocarray ，它可能不在您的 C 库中，但您可以从链接中加入。 [编辑: reallocarray 通常仍然是个好主意，但是它对这类数字溢出错误没有帮助，因为溢出的是数组中的项数，而不是项数和大小的乘积。]

此外，这次不是您的直接问题，但为了将来引用，strerror(errno) 是您的 friend 。当系统原语失败时总是打印 strerror(errno)。