c - 为什么即使我不尝试修改字符串，也会在 C 中修改它？

Question

我正在尝试解决 K&R C 第二版中的练习 1-19。 “编写一个函数 reverse 来反转字符串 s。用它来编写程序，一次反转输入一行。”

我的解决方案需要两个输入字符串 s和 t . s是来源和t是目标。并复制源 s 中的数据至 t .我能够解决这个问题，但我很难理解为什么源字符串 s被修改，即使它不在等号运算符的左侧。

#include <stdio.h>

/* Solution to Exercise 1-19. Chapter 1 */

#define MAXLENGTH 10

int getln(char s[], int lim);
void reverse(char s[], char t[]);

int main()
{
  int i, len;

  char s[MAXLENGTH]; /* original string */
  char t[MAXLENGTH]; /* reversed string */

  while ((len = getln(s, MAXLENGTH)) > 0) {
    printf("before reverse: %s", s);
    reverse(s,t);
    printf("reversed string: %s\n", t);
    printf("after reverse: %s", s);
  }  
  return 0; 
}

/* getln: read a line into s, return length */
int getln(char s[], int lim)
{
  int c, i, l; 

  l = 0; 
  for (i = 0; ((c = getchar()) != EOF) && (c != '\n'); ++i) {
    if (i < (lim - 1)) {
      s[l] = c; 
      ++l;
    }  
  }  

  if (c == '\n') {
    s[l] = c; 
    ++l;
  }  

  s[l] = '\0';
  return l; 
}

/* reverse: reverses s to target t */
void reverse(char s[], char t[])
{
  int i, j; 
  for (i = 0; s[i] != '\0'; ++i)
   ;  
  --i;                                                                                                                                                                             
  if (s[i] == '\n') {
    --i;
  }  
  for (j = 0; i >= 0; ++j) {
    t[j] = s[i];
    --i;
  }  
  t[j] = '\0';
}

测试用例:

$ ./a.out < testdata 
before reverse: abcdefghi
reversed string: ihgfedcba
after reverse: abcdefghi
ihgfedcba$ 

文件 testdata 的内容:

$ cat testdata 
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
$ 

Answer 1

函数getln有一个bug为了简化函数的分析，我们假设 lim等于 2。

然后在这个循环中

  l = 0; 
  for (i = 0; ((c = getchar()) != EOF) && (c != '\n'); ++i) {
    if (i < (lim - 1)) {
      s[l] = c; 
      ++l;
    }  
  }  

你可以写 lim-1只有一个字符的字符。当用户按下将换行符 '\n' 发送到输入缓冲区的 Enter 键时，循环停止迭代。 .

所以最后读取的字符是换行符 '\n' .这个字符存储在循环后的字符串中

  if (c == '\n') {
    s[l] = c; 
    ++l;
  }  

现在极限已经用完了。设置传入的字符数组的两个字符。

但是在接下来的声明中

  s[l] = '\0';

l时有超出限制的内存访问等于 2。

就这些。该函数调用未定义的行为，前提是参数 lim 的值等于传递的字符数组的大小。终止零字符 '\0'写入字符数组外的内存中，以后可以覆盖。

我将按以下方式定义函数，如下面的演示程序所示。

#include <stdio.h>

size_t getln( char s[], size_t n )
{
    size_t i = 0;

    if ( n )
    {
        int c;

        while ( i + 1 < n && ( c = getchar() ) != EOF && c != '\n' )
        {
            s[i++] = c;
        }

        if ( c == '\n' && i + 1 < n ) s[i++] = c;

        s[i] = '\0';
    }       

    return i;   
}

int main(void) 
{
    enum { N = 10 };
    char s[N];

    while ( getln( s, N ) ) printf( "\"%s\"\n", s );

    return 0;
}

如果进入

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

那么程序输出将是

"abcdefghi"
"jklmnopqr"
"stuvwxyz
"

那只是最后输入的字符串包含换行符。

注意练习里有写

Write a function reverse that reverses the character string s.

这意味着您需要反转原始字符串本身，而不是将其以相反的顺序处理到另一个字符数组。

这样的函数可以看起来像下面这样

#include <stdio.h>

char * reverse( char *s )
{
    size_t n = 0;

    while ( s[n] != '\0' ) n++;

    if ( n && s[n-1] == '\n' ) --n;

    for ( size_t i = 0; i < n / 2; i++ )
    {
        char c = s[i];
        s[i] = s[n-i-1];
        s[n-i-1] = c;
    }

    return s;
}

size_t getln( char s[], size_t n )
{
    size_t i = 0;

    if ( n )
    {
        int c;

        while ( i + 1 < n && ( c = getchar() ) != EOF && c != '\n' )
        {
            s[i++] = c;
        }

        if ( c == '\n' && i + 1 < n ) s[i++] = c;

        s[i] = '\0';
    }       

    return i;   
}

int main(void) 
{
    enum { N = 10 };
    char s[N];

    while ( getln( s, N ) ) printf( "\"%s\"\n", reverse( s ) );

    return 0;
}

如果输入是

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

那么程序输出是

"ihgfedcba"
"rqponmlkj"
"zyxwvuts
"

如果要删除换行符 '\n'来自函数内的字符串 reverse然后替换这个语句

    if ( n && s[n-1] == '\n' ) --n;

对于这个

    if ( n && s[n-1] == '\n' ) s[--n] = '\0';