strcpy可以在Arduino上編輯內存地址嗎？

Question

我正在從串行總線解析char數組，並將其內容復制到全局數組中，以處理其他功能。 當我重復使用strcpy()和strtok()時，我注意到奇怪的行為。 使用Arduino Mega，重復調用strcpy破壞內存地址嗎？

這是針對低級儀器的，它使Arduino充當通過串行輸入命令的本地微控制器。 我已經完成了幾種初始化全局數組的方法，包括：

//char testDate = "YYmmDD"; //failed
//char testDate[6] = "";
//char testDate[6] = "YYmmDD";
//char testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'};
//char testTime = "HHMMSS"; //failed
//char testTime[6] = "";
//char testTime[6] = "HHMMSS";
//char testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'};
//char logfile[24] = "BATCH_YYmmDD_HHMMSS$.txt"; // 20 + 4, exact size
//char logfile[24] = {' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '};

//char testDate[6] = ""; // Null
//char testTime[6] = ""; // Null
char testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'};
char testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'}; // is appending?
char logfile[24] = ""; // Null

演示代碼，以最簡單的形式；

#include <String.h>

char gva_logfile[24] = {' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '};
char gva_testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'}; // is appending?
char gva_testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'}; 

char lva_testDate[6];

//String y = "BATCH|190117;151442$";
//int lan = y.length(); // should be 20

char x[20] = "BATCH|190117;151442$";
int lan = strlen(x);
//y.toCharArray(x, lan);
//strcpy(x, y);
//y.toCharArray(x, 20);

//strcpy(x, "BATCH|190117;151442$");

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);

  Serial.print("<");
  for(int i=0; i<6; i++){
    Serial.print(gva_testDate[i]); // works
    //Serial.print(gva_testTime[i]); // works
  }
  Serial.println(">"); 
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  char tele[6] = {' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' '};
  while(1){
    char flarb[lan];
    strcpy(flarb, x);
    //Serial.println(flarb);

    if(strstr(flarb, "BATCH|")){
      char * strtokIndx;
      strtokIndx = strtok(x, "|");
      //strcpy(tele, strtokIndx);     // did nothing?
      strtokIndx = strtok(NULL, ";");
      strcpy(gva_testDate, strtokIndx); // missing?

      Serial.println(gva_testDate); // Not missing
      for(int i=0; i<6; i++){
        lva_testDate[i] = gva_testDate[i];  
      }      

      strtokIndx = strtok(NULL, "$");
      strcpy(gva_testTime, strtokIndx); // is fine...

      Serial.println(gva_testDate); // MISSING
      Serial.println(lva_testDate);

      if(strstr(gva_testDate, "YYmmDD")!=NULL || strstr(gva_testTime, "HHMMSS")!=NULL){
          //if((gva_testDate == "YYmmDD") || (gva_testTime == "HHMMSS")){  
          char io[28]; // 16 + 2*6
          sprintf(io, "063 ERROR: %s,%s", gva_testDate, gva_testTime);
          //logArdData(io);
          Serial.print("<");
          Serial.print(io);
          Serial.println(">");
          Serial.flush();
        }
        //else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD") && strstr(gva_testTime, "HHMMSS"))==NULL){
        else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD")==NULL && strstr(gva_testTime, "HHMMSS")==NULL)){  
          //else if((gva_testDate != "YYmmDD") && (gva_testTime != "HHMMSS")){  
          char io[26]; // 14 + 2*6

          //sendArdData(gva_testDate); // is combinined?
          //sendArdData(gva_testTime); // still itself

          sprintf(io, "Assigned %s,%s", gva_testDate, gva_testTime); // is combining testDate and testTime, then printing testTime?
          Serial.print("<");
          Serial.print(io);
          Serial.println(">");
          //sendArdData(io);
          //logArdData(io);
          Serial.flush();        
        }
    }
  }
}

當我在分配gva_testTime之后嘗試重新打印gva_testDate的存儲值時，不知何故gva_testDate變為NULL而不是190117 。 我希望gva_testDate將保留其新分配的值，但是事實並非如此。

不提供strcpy() http://www.cplusplus.com/reference/cstring/strcpy/?kw=strcpy和strtok() http://www.cplusplus.com/reference/cstring/strtok/的C ++參考頁提及內存損壞問題/警告，因此我不希望重復調用會修改原始字符串x或已解析的char數組gva_testDate和gva_testTime 。

Answer 1

我做了一個測試，准確地發現了這里發生的事情。

這是strtok的問題，也是這樣的事實，即您要為所有這些字符串函數提供字符數組，而沒有空格來分隔字符串分界符，即'0'。

這是我在計算機上編寫的用於測試內容的測試功能

void printAllObjects(int location,char *x, char* strtokIndx, char *gva_testDate,char *gva_testTime)
{
    printf("At location %d\n x pointer %d, string %s\n"
            " strtokIndx pointer %d, string %s\n "
            "gva_testDate pointer %d, string %s\n "
            "gva_testTime pointer %d, string %s\n ",location,x,x,strtokIndx,strtokIndx,gva_testDate,gva_testDate,gva_testTime,gva_testTime);
}

然后，我將所有的arduino代碼復制到計算機上，注釋掉所有串行命令，添加了stdio標頭，並在多個位置使用了上述功能。

#include <cstdlib>
#include <String.h>
#include <stdio.h>

using namespace std;

/*
 * 
 */

char gva_logfile[24] = {' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '};
char gva_testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'}; // is appending?
char gva_testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'}; 

char lva_testDate[6];

//String y = "BATCH|190117;151442$";
//int lan = y.length(); // should be 20

char x[] = "BATCH|190117;151442$";
int lan = strlen(x);
//y.toCharArray(x, lan);
//strcpy(x, y);
//y.toCharArray(x, 20);

//strcpy(x, "BATCH|190117;151442$");


void printAllObjects(int location,char *x, char* strtokIndx, char *gva_testDate,char *gva_testTime)
{
    printf("At location %d\n x pointer %d, string %s\n"
            " strtokIndx pointer %d, string %s\n "
            "gva_testDate pointer %d, string %s\n "
            "gva_testTime pointer %d, string %s\n ",location,x,x,strtokIndx,strtokIndx,gva_testDate,gva_testDate,gva_testTime,gva_testTime);
}

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
//  Serial.begin(9600);
//
//  Serial.print("<");
//  for(int i=0; i<6; i++){
//    Serial.print(gva_testDate[i]); // works
//    //Serial.print(gva_testTime[i]); // works
//  }
//  Serial.println(">"); 
}



void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  char tele[6] = {' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' '};
  while(1){
    char flarb[lan];
    strcpy(flarb, x);
    //Serial.println(flarb);

    if(strstr(flarb, "BATCH|")){
      char * strtokIndx;
      printAllObjects(1,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      strtokIndx = strtok(x, "|");
      printAllObjects(2,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      //strcpy(tele, strtokIndx);     // did nothing?
      strtokIndx = strtok(NULL, ";");
      printAllObjects(3,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      strcpy(gva_testDate, strtokIndx); // missing?
      printAllObjects(4,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);

//      Serial.println(gva_testDate); // Not missing
      for(int i=0; i<6; i++){
        lva_testDate[i] = gva_testDate[i];  
      }      

      strtokIndx = strtok(NULL, "$");
      printAllObjects(5,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      strcpy(gva_testTime, strtokIndx); // is fine...
      printAllObjects(6,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);

//      Serial.println(gva_testDate); // MISSING
//      Serial.println(lva_testDate);

      if(strstr(gva_testDate, "YYmmDD")!=NULL || strstr(gva_testTime, "HHMMSS")!=NULL){
          //if((gva_testDate == "YYmmDD") || (gva_testTime == "HHMMSS")){  
          char io[28]; // 16 + 2*6
          sprintf(io, "063 ERROR: %s,%s", gva_testDate, gva_testTime);
          //logArdData(io);
//          Serial.print("<");
//          Serial.print(io);
//          Serial.println(">");
//          Serial.flush();
        }
        //else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD") && strstr(gva_testTime, "HHMMSS"))==NULL){
        else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD")==NULL && strstr(gva_testTime, "HHMMSS")==NULL)){  
          //else if((gva_testDate != "YYmmDD") && (gva_testTime != "HHMMSS")){  
          char io[26]; // 14 + 2*6

          //sendArdData(gva_testDate); // is combinined?
          //sendArdData(gva_testTime); // still itself

          sprintf(io, "Assigned %s,%s", gva_testDate, gva_testTime); // is combining testDate and testTime, then printing testTime?
//          Serial.print("<");
//          Serial.print(io);
//          Serial.println(">");
          //sendArdData(io);
          //logArdData(io);
//          Serial.flush();        
        }
    }
  }
}
int main(int argc, char** argv) {
    setup();
    printf("Entering loop\n");
    loop();
    return 0;
}

這是我得到的輸出

Entering loop
At location 1
 x pointer 199946368, string BATCH|190117;151442$
 strtokIndx pointer 0, string (null)
 gva_testDate pointer 199946344, string YYmmDDHHMMSS
 gva_testTime pointer 199946350, string HHMMSS
 At location 2
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946368, string BATCH
 gva_testDate pointer 199946344, string YYmmDDHHMMSS
 gva_testTime pointer 199946350, string HHMMSS
 At location 3
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946374, string 190117
 gva_testDate pointer 199946344, string YYmmDDHHMMSS
 gva_testTime pointer 199946350, string HHMMSS
 At location 4
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946374, string 190117
 gva_testDate pointer 199946344, string 190117
 gva_testTime pointer 199946350, string 
 At location 5
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946381, string 151442
 gva_testDate pointer 199946344, string 190117
 gva_testTime pointer 199946350, string 
 At location 6
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946381, string 151442
 gva_testDate pointer 199946344, string 190117151442
 gva_testTime pointer 199946350, string 151442

基於這些數據，這是我的結論。

strtok函數修改原始字符串，並將搜索字符替換為空值，然后將字符串復制到新索引並返回索引。

strcpy不會對您的代碼做任何事情，您以這樣的方式編寫了緩沖區值，就好像strcpy在做討厭的事情，但是它只是在做應該做的事情。 復制字符串，直到找到空值為止。 在大多數情況下，這會為您帶來很多麻煩，但在此特定情況下卻不會。

從結果中可以看出，gva_testDate和gva_testTime的指針差為6，因此，當填充gva_testTime時，如果將gva_testDate用作字符串，則僅在12個字符的末尾看到空值。

另外，lva_testDate應該是您的緩沖區，您需要給它一個值開頭，否則它將成為空緩沖區，並且最終可能會根據編譯的代碼來修改其他內容。

為了解決該問題，我對所有變量進行了初始化，因此輸出顯示在該變量下面。

char gva_testDate[] = "YYmmDD"; // is appending?
char gva_testTime[] = "HHMMSS";

char lva_testDate[20];

//String y = "BATCH|190117;151442$";
//int lan = y.length(); // should be 20

char x[] = "BATCH|190117;151442$";
int lan = strlen(x);

產量

Entering loop
At location 1
 x pointer 107077760, string BATCH|190117;151442$
 strtokIndx pointer 0, string (null)
 gva_testDate pointer 107077736, string YYmmDD
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 2
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077760, string BATCH
 gva_testDate pointer 107077736, string YYmmDD
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 3
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077766, string 190117
 gva_testDate pointer 107077736, string YYmmDD
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 4
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077766, string 190117
 gva_testDate pointer 107077736, string 190117
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 5
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077773, string 151442
 gva_testDate pointer 107077736, string 190117
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 6
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077773, string 151442
 gva_testDate pointer 107077736, string 190117
 gva_testTime pointer 107077743, string 151442

我希望這有幫助。

Answer 2

就像注釋中提到的melpomene和alain一樣，您的問題源於字符串中缺少NULL終止符。 根據您的評論，我想您可能會與C ++ String類一起使用，該類保留了一些可以立即告訴您字符串大小的屬性。 但是，在C語言中，字符串只是內存中的字符數組，在計數到NULL（0x00）字符之前，除了計數字符外，沒有其他方法可以立即知道它們的長度。

這就是為什么strcpy在您的代碼中執行令人討厭的事情的原因，當復制字符串時，它開始復制內存中的字節，直到到達某個地方的空字符並返回為止。 在您的情況下，它將不會立即找到空字符，並且將繼續復制，直到在您的內存中找到一個幸運字符並訂閱其他變量為止。

我在您的代碼中看到，您的某些字符串打算固定大小，而空字符可能是多余的。 在這種情況下，當您知道字符串的大小（因為您對其進行了硬編碼或將其保留在某個變量中）時，所需的功能是memcpy 。 它將簡單地將一定數量的字節從一個地址復制到另一個地址，而不依賴於空終止符。 但是Serial.print仍然希望使用null終止符來打印它，因此您也需要更改它。

最簡單的解決方案就是在字符串中留出更多空間。 例如，如果要創建字符串“ abc” ，則應使用char myString[4] = "abc" 。 編譯器將自動從myString開始以0x61 0x62 0x63 0x00填充內存，因為編譯器知道在C中，字符串（標記為" ）應為空終止，因此您僅需為空終止符提供一個額外的字節。如果您的字符串長度可變，則必須為最壞的情況提供足夠的內存，再加上一個空終止符，因此變量x可能會受益於超過21個字節。以后您不能更改此大小，但是決定字符串長度的是什么是空終止符，而不是它已保留的內存量。

但是，這種形式的行：

char gva_testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'};

不會包含空字符，因為您聲明了一個字符數組，而不是字符串。 如果要在此變量中使用strcpy或strtok，則需要自己包含null終止符：

char gva_testTime[7] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S', 0};

或將其聲明為字符串：

char gva_testTime[7] = "HHMMSS";

因此，基本上，檢查您的所有字符串聲明以包含一個用於空終止符的額外字節，並確保您聲明它的方式實際上包括空終止符。