在 C : dynamically handling memory 中连接一个 char 数组

Question

我对我在 C 程序中做错了什么感到困惑:我正在尝试创建一个以 '!' 开头的字符串，并添加从传感器读取的 6 个值(以逗号分隔)，然后通过串行端口发送。示例输出为:"!5,5,5,5,5,5" 或 "!34,34,34,34,34,34"。

问题:因为传感器值(上例中的 5 或 34)的范围可以从 0 到 255，所以我不知道在运行时我的 char 数组需要多大。这意味着每次我想添加到我的字符串时我都必须动态重新分配内存。下面是我这样做的尝试，但我做错了，因为我没有看到我的串口有任何反应(表明存在运行时错误)。

我如何正确地实现代码来为字符串动态分配内存？我尝试使用 malloc 和 realloc 的行为并不像预期。

char* convertIntToString(uint8_t integerValue){
    char *str = malloc(4);          //up to 3 digits + 1 for null termination 
    utoa(integerValue, str, 10);
    return str;
}

char* concat(char *s1, char *s2)
{
    char *result = malloc(strlen(s1)+strlen(s2)+1);//+1 for the zero-terminator
    //in real code you would check for errors in malloc here
    strcpy(result, s1);
    strcat(result, s2);
    return result;
}

int main(void)
{
    uint8_t analogValue;
    char *outputStr = malloc(1);  //initalize size of char array = 1 element

    while (1) {
        outputStr = realloc(outputStr, 1);
        outputStr = concat(outputStr, "!");
        analogValue = ReadADC(0);
        outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue));
        for(int i = 0; i < 5; i++){
            outputStr = concat(outputStr, ",");
            outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue));
        }
        CDC_Device_SendString(&VirtualSerial_CDC_Interface, outputStr); //send string via USB
        free(outputStr);
    }  
}

Answer 1

您遇到了未定义的行为，因为 outputStr 的内容在 while 循环内的第一条语句中未正确初始化。

   outputStr = realloc(outputStr, 1); // outputStr is not initialized.

将它们更改为:

    outputStr = realloc(outputStr, 2);
    strcpy(outputStr, "!");

您还泄漏了一大堆内存。从 convertToString 返回的值永远不会freed。

你可以通过稍微改变策略来避免这个问题。

将函数更改为期望字符串并使用它。

char* convertIntToString(uint8_t integerValue,
                         char* str)
{
   utoa(integerValue, str, 10);
   return str;
}

然后，将其用法更改为:

    outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue, str));

由于您使用 concat 的方式，您也会泄漏内存。

        outputStr = concat(outputStr, ",");

这会泄露 outputStr 的旧值。您需要将 outputStr 的旧值保留一段时间，以便您可以释放它。

这是我对 while 循环的建议:

while (1) {

    outputStr = realloc(outputStr, 2);
    strcpy(outputStr, "!");

    analogValue = ReadADC(0);

    char str[4]; // This is the max you need.
                 // There is no need to malloc and free.

    outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue, str));

    for(int i = 0; i < 5; i++){

        char* newStr = concat(outputStr, ",");

        // free the old memory before using the new memory
        free(outputStr);
        outputStr = newStr;

        newStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue, str));

        // free the old memory before using the new memory
        free(outputStr);
        outputStr = newStr;
    }
    CDC_Device_SendString(&VirtualSerial_CDC_Interface, outputStr); //send string via USB
    free(outputStr);
}