c - 指针数组上的指针算术

Question

正在开发一个程序，将字符串拆分为较小的字符串，并删除尾随空格，试图充分了解我头脑中的指针。然而，当我尝试对指针数组进行指针算术时，我不断收到段错误(经过测试并确定这是发生错误的特定行)；这是我的代码:

int enfold(char* to_enfold, long unsigned line_length, char** enfolded) {
    int k;

    long unsigned char_num = strlen(to_enfold);
    if (char_num < line_length) {
        for (k = 0; k <= sizeof(to_enfold); k++)
            enfolded[0][k] = to_enfold[k];

        printf("TOO SHORT\n");

        enfolded[0][k] = '\n';

        return 1;
        }

    else {
        int i = LINE_LENGTH-1;

        while ( to_enfold[i] == ' ' ||
                to_enfold[i] == '\t' ||
                to_enfold[i] == '\n' ||
                i == 0) {
            printf("%d\n", i);
            i--;
        }

        for (k = 0; k <= i; k++)
            enfolded[0][k] = to_enfold[k];

        enfolded[0][k] = '\n';

        return 1 + enfold((to_enfold+LINE_LENGTH), line_length, (enfolded+1));
    }
}

问题在于递归，这会导致使用 (enfolded+1) 算术时出现段错误，但如果我们使用 enfolded 进行覆盖则不会出现段错误。对指向指针的指针使用指针算术是否存在问题。

Answer 1

一个问题是在代码中使用 sizeof():

if (char_num < line_length) {
    for (k = 0; k <= sizeof(to_enfold); k++)
        enfolded[0][k] = to_enfold[k];

这应该是 strlen()，除非你在循环条件下不调用 strlen()，并且在任何情况下循环都应该这样写:

    strcpy(enfolded[0], to_enfold);

但是，这不是您看到问题的代码部分。由于您没有向我们展示如何为 enfolded 分配内存，因此很难知道您做了什么，但很有可能您没有正确分配内存。您不仅应该预先分配指针数组，还应该预先分配每个指针指向的数组(因为您没有在此代码中分配空间)。或者，您需要在此处分配必要的空间。您也没有告诉该函数数组中有多少个指针。因此，精心设计的输入很容易导致您写出越界。您需要知道指针数组中有多少空间。

所以，我认为你应该:

1. 在此函数中分配字符串。
2. 完成后请确保将它们全部释放。
3. 确保您知道数组中可以存储多少个字符串。

如果您使用的系统带有 valgrind然后用它来指导您完成内存分配和释放。

<小时/>

请阅读如何创建 SSCCE ( Short, Self-Contained, Correct Example )。人们可能没有跳出来提供帮助的原因之一是，您的代码显然不是 SSCCE；您的代码显然不是 SSCCE。没有 main() 函数。这是可行的 SSCCE 的近似值。我所做的主要更改是确保字符串以 null 结尾；我相当确定这是您问题的很大一部分。

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

static
int enfold(char *to_enfold, size_t line_length, char **enfolded)
{
    size_t k;

    size_t char_num = strlen(to_enfold);
    if (char_num < line_length)
    {
        for (k = 0; k <= char_num; k++)
            enfolded[0][k] = to_enfold[k];
        printf("TOO SHORT\n");
        enfolded[0][k] = '\n';
        enfolded[0][k+1] = '\0';
        return 1;
    }
    else
    {
        size_t i = line_length - 1;

        while (to_enfold[i] == ' ' ||
               to_enfold[i] == '\t' ||
               to_enfold[i] == '\n' ||
               i == 0)
        {
            printf("%zu\n", i);
            i--;
        }

        for (k = 0; k <= i; k++)
            enfolded[0][k] = to_enfold[k];

        enfolded[0][k] = '\n';
        enfolded[0][k+1] = '\0';

        return 1 + enfold((to_enfold + line_length), line_length, (enfolded + 1));
    }
}

int main(void)
{
    enum { SIZE = 100 };
    char *enfolded[SIZE];

    for (int i = 0; i < SIZE; i++)
        enfolded[i] = malloc(sizeof(char) * SIZE);

    char line[4096];
    while (fgets(line, sizeof(line), stdin) != 0)
    {
        int n = enfold(line, 8, enfolded);
        assert(n < SIZE);

        for (int i = 0; i < n; i++)
            printf("%d: <<%s>>\n", i, enfolded[i]);
        printf("Parts: %d\n", n);
    }

    for (int i = 0; i < SIZE; i++)
        free(enfolded[i]);

    return 0;
}

示例运行:

$ ./mem <<< "Hello, how are you today?"
TOO SHORT
0: <<Hello, h
>>
1: <<ow are y
>>
2: <<ou today
>>
3: <<?
>>
Parts: 4
$

使用 valgrind 检查可以使代码获得干净的健康状况。但是，您可能需要考虑如果字符串中间有 30 个空格会发生什么(我强烈怀疑您会遇到问题，但我还没有证明这一点)。

在 Mac OS X 10.9.1 Mavericks 上使用 GCC 4.8.2 进行编译:

gcc -O3 -g -std=c11 -Wall -Wextra -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes -Wold-style-definition -Werror mem.c -o mem

我几乎不会使用比这更宽松的编译选项进行编译(除非它需要是 C99，或者，放弃这个想法，C89 代码)。请注意，该代码确实使用了一些 C99 功能，特别是 for 循环中的变量声明。