c - 确定数组的长度以提高内存效率

Question

用 C 语言写一个函数:

• 将存储在字符串中的句子作为其唯一参数(例如，“这是一个短句。”)。
• 返回一个字符串，其中包含每个单词中的字符数(包括标点符号)，数字之间用空格隔开。 (例如，“4 2 1 5 9”)。

我写了下面的程序:

 int main()    
    {  
            char* output;  
            char *input = "My name is Pranay Godha";  
            output = numChar(input);  
            printf("output : %s",output);  
            getch();  
            return 0;  
    }  


char* numChar(char* str)   
{   
        int len = strlen(str);  
    char* output = (char*)malloc(sizeof(char)*len);   
    char* out = output;  
    int count = 0;  

    while(*str != '\0')  
    {
        if(*str != ' ' )
        {
            count++;
        }
        else
        {

            *output = count+'0';
            output++;
            *output = ' ';
            output++;
            count = 0;

         }
         str++;
   }  
   *output = count+'0';  
   output++;  
   *output = '\0';  
   return out;  
}  

我只是想知道我正在为输出字符串分配 len 内存量，我觉得这超出了我应该分配的内存量，因此存在一些内存浪费。您能告诉我如何做才能提高内存效率吗？

Answer 1

我看到很多小 bug 。如果我是您的讲师，我会给您的解决方案评分为“C-”。这里有一些关于如何将其变成“A+”的提示。

 char* output = (char*)malloc(sizeof(char)*len); 

上述行的两个主要问题。对于初学者来说，您忘记了“释放”您分配的内存。但这很容易被原谅。

真正的错误。如果您的字符串只有 1 个字符长(例如“x”)，您将只分配一个字节。但是您可能需要将两个字节复制到字符串缓冲区中。一个“1”后跟一个以空结尾的“\0”。最后一个字节被复制到无效内存中。 :(

另一个错误:

*output = count+'0'; 

当“计数”大于 9 时会发生什么？如果“count”为 10，则 *output 会分配一个冒号，而不是“10”。

首先编写一个只计算字符串中单词数的函数。将此函数的结果分配给变量调用 num_of_words。

由于您的单词很可能超过 9 个字符，因此有些单词将有两个或更多数字用于输出。并且您需要考虑每个数字之间的“空格”。并且不要忘记尾随的“空”字节。

如果您考虑一个 1 字节无符号整数在字符串表示形式 ('0'..'255') 中最多可以有 3 个字符的情况，不包括空字符或负数，则 sizeof(int )*3 是对整数表示(不包括空字符)的最大字符串长度的合理估计。因此，您需要分配的内存量是:

 num_of_words = countWords(str);
 num_of_spaces = (num_of_words > 0) ? (num_of_words - 1) : 0;
 output = malloc(num_of_spaces + sizeof(int)*3*num_of_words + 1); // +1 for null char

因此这是一个相当不错的内存分配估计，但它肯定会在所有情况下分配足够的内存。

我认为您的程序中还有其他一些错误。对于初学者，如果每个单词之间有多个空格，例如

"my     gosh"

我希望您的程序打印“2 4”。但是您的代码打印了其他内容。如果您的字符串中有前导或尾随空格，则可能存在其他错误。并且内存分配估计不考虑您在这些情况下插入的额外垃圾字符。

更新:

鉴于您在下面的回答中坚持并尝试做出更好的解决方案，我将给您一个提示。我写了一个打印字符串中所有单词长度的函数。它实际上并不分配一个字符串。它只是打印它——就好像有人在你的函数要返回的字符串上调用了“printf”。你的工作是推断这个函数是如何工作的——然后修改它以返回一个新的字符串(包含所有单词的整数长度)而不是仅仅打印它。我建议您修改此函数中的主循环以保持总字数统计。然后分配一个缓冲区大小 = (word_count * 4 *sizeof(int) + 1)。然后再次循环输入字符串，将每个单词的长度追加到您分配的缓冲区中。祝你好运。

void PrintLengthOfWordsInString(const char* str)
{
    if ((str == NULL) || (*str == '\0'))
    {
        return;
    }

    while (*str)
    {
        int count = 0;

        // consume leading white space
        while ((*str) && (*str == ' '))
        {
            str++;
        }

        // count the number of consecutive non-space chars
        while ((*str) && (*str != ' '))
        {
            count++;
            str++;
        }

        if (count > 0)
        {
            printf("%d ", count);
        }
    }
    printf("\n");
}