arrays - 在 C 中将输入作为字符串

Question

这是一个很大的问题，所以请花点时间阅读并提供答案。
我的问题是，我们如何将输入作为 C 中的字符串？
我们通常会要求用户提供字符数，比如 n我们可以简单地声明为 char str[n] .这一切都会好起来的。
但是，当我们通常声明像 char str[100] 这样的大小时，等等。但是如果我们提供一个字符串，比如说，长度为 20，那么 80 个字节就会被浪费，我们通常不希望这样，这样声明是否可以。
如果用户给出一个字符串输入 120，那么我们的字符数组中只会存储 100 个字符，我们也不希望这样。
所以，基本上我们不知道用户可能输入什么。他输入一串长度，他的选择。
在上述情况下，我们使用 scanf 获取输入或 gets , 喜欢 scanf("%s", str) , scanf("%[^\n]%*c", str) , scanf("%[^\n]s",str) , gets(str) ， 等等。
当我们使用 scanf 时，当我们输入一个字符串时，假设长度为 5，当我们给出 6 个字符时，第 6 个字符将不会被存储。
当我们使用 puts 时，当我们输入一个长度为 5 的字符串时，当我们给出 6 个字符时，第 6 个字符将存储在连续字节中，但当我们尝试打印时，第 6 个字符不会显示。当我们输入 6 个字符时，它会给出类似“检测到堆栈粉碎”的消息。我们不知道还有哪些其他数据，它可能会被覆盖。
上面提到的情况是对还是错，你能帮帮我吗？
现在，还有另一种方法来声明 String 并将输入作为字符串，我们可以使用指针，就像我们可以动态分配内存，然后在我们对字符串的工作完成后释放内存。我们使用类似，malloc , calloc , realloc分配内存和 free解除分配。
我们可以声明如 char* str = (char*)malloc(size*sizeof(char))我们将输入作为 scanf("%[^\n]s",str) .但在这里，我们也需要提供尺寸。如果我们不知道尺寸怎么办？如果用户提供大于大小的输入怎么办？
我们也可以声明如 char* str = (char*)malloc(sizeof(char)) .在这里，当我们输入一个长度为 5 的字符串时，该字符串以连续字节的形式存储在堆中，但我们只分配了 1 个字节，我们输入的其余 4 个字节的存储方式基本上是非法的内存访问，我们不能那样做，对吗？
上面提到的2个案例是一样的，这是对还是错？请你帮助我好吗？
我在Zugzwang，国际象棋方面。请你帮助我好吗？有哪些方法可以在不指定大小的情况下声明字符串并接受输入？我们可以动态分配而不指定大小吗？声明字符串的所有方法是什么？

Answer 1

理论
一种解决方案可能是创建 已链接 的结构缓冲区 .
这样，每次缓冲区空间不足时，您只需 分配 为另一个缓冲区提供更多内存，并将它们链接在一起。这个缓冲区的链表可以不断增长，直到输入完成。
输入完成后，为字符串分配一大块连续内存，然后 步行 通过链接缓冲区列表和 复制 数据到最终字符串。
最后，为链接缓冲区分配的内存是 获释 .
实际例子
读取任意长度的字符串可以像这样简单:

    int main(int argc, char *argv[])
    {
        char *string = readLine(); //read arbitrary-length string
        printf("%s", string); //print string
        free(string); //dont forget to free the string!
        return 0;
    }

所以让我们制作 readLine()我们自己发挥作用。

创建链接缓冲区结构:

    #define LINKEDBUFFER_SIZE 256
    
    struct SLinkedBuffer
    {
        char buffer[LINKEDBUFFER_SIZE];
        int idx;
        struct SLinkedBuffer *next;
    };

    typedef struct SLinkedBuffer LinkedBuffer;
    
    LinkedBuffer *newLinkedBuffer()
    {
        LinkedBuffer *result = (LinkedBuffer *) malloc(sizeof(LinkedBuffer));
        if (result == NULL)
        {
            printf("Error while allocating memory!\n");
            exit(1);
        }
        result->idx = 0;
        result->next = NULL;
        return result;
    }

使用我们刚刚定义的链接缓冲区创建一个读取函数:

    char *readLine()
    {
        char *result = NULL;
        size_t stringSize = 0;
        
        /* Read into linked buffers */
        LinkedBuffer *baseLinkedBuffer = newLinkedBuffer();
        LinkedBuffer *currentLinkedBuffer = baseLinkedBuffer;
        int currentChar;
        while ((currentChar = fgetc(stdin)) != EOF && currentChar != '\n')
        {
            if (currentLinkedBuffer->idx >= LINKEDBUFFER_SIZE)
            {
                currentLinkedBuffer->next = newLinkedBuffer();
                currentLinkedBuffer = currentLinkedBuffer->next;
            }
            currentLinkedBuffer->buffer[currentLinkedBuffer->idx++] = currentChar;
            stringSize++;
        }
        
        /* Copy to a consecutive string */
        int stringIndex = 0;
        result = malloc(sizeof(char) * (stringSize + 1));
        if (result == NULL)
        {
            printf("Error while allocating memory!\n");
            exit(1);
        }
        currentLinkedBuffer = baseLinkedBuffer;
        while (currentLinkedBuffer != NULL)
        {
            for (int i = 0; i < currentLinkedBuffer->idx; i++)
                result[stringIndex++] = currentLinkedBuffer->buffer[i];
            currentLinkedBuffer = currentLinkedBuffer->next;
        }
        result[stringIndex++] = '\0';
        
        /* Free linked buffers memory */
        while (baseLinkedBuffer != NULL)
        {
            currentLinkedBuffer = baseLinkedBuffer->next;
            free(baseLinkedBuffer);
            baseLinkedBuffer = currentLinkedBuffer;
        }
        
        return result;
    }

现在我们可以简单地使用 readLine()函数读取任何字符串，如主函数所示!