strncpy 與直接分配段錯誤

Question

以下代碼在沒有段錯誤的情況下運行

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

struct node {
    char *data;
    struct node *next;
};

int main(void)
{   
    struct node *head = malloc(sizeof(struct node));
    
    head->data = "test";
    printf("data: %s\n", head->data);

    return 0;
}

當我將代碼切換為

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

struct node {
    char *data;
    struct node *next;
};

int main(void)
{   
    struct node *head = malloc(sizeof(struct node));
    
    strncpy(head->data, "test", 512);
    printf("data: %s\n", head->data);

    return 0;
}

我收到段錯誤並被迫將我的節點屬性數據切換為 char 數據 [512] 類型。 為什么這是必需的？ 我認為 arrays 本質上是指針，所以這種行為對我來說沒有意義。

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

struct node {
    char data[512];
    struct node *next;
};

int main(void)
{   
    struct node *head = malloc(sizeof(struct node));
    
    strncpy(head->data, "test", 512);
    printf("data: %s\n", head->data);

    return 0;
}

我希望指針和 arrays 都可以以相同的方式分配字符串值。

Answer 1

在這份聲明中

head->data = "test";

具有數組類型char[5]的字符串文字被隱式轉換為指向其第一個元素的指針，並且該指針被分配給指針head->data 。

在這份聲明中

strncpy(head->data, "test", 512);

您正在使用未初始化的指針head->data並嘗試將整個字符串文字復制到該指針指向的具有不確定值的 memory 。 這會調用未定義的行為。

我認為 arrays 本質上是指針，所以這種行為對我來說沒有意義。

Arrays 不是指針。 在大多數情況下，它們可以隱式轉換為指向其第一個元素的指針，但這並不意味着 arrays 是指針。

考慮下面的簡單演示程序。

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    char data[512];
    char *p = data;

    printf( "sizeof( data ) = %zu\n", sizeof( data ) );
    printf( "sizeof( p ) = %zu\n", sizeof( p ) );
}

它的 output 可能看起來像

sizeof( data ) = 512
sizeof( p ) = 8

Answer 2

在第二個片段（崩潰的片段）中，您為node結構分配了 memory，其中包括指針data 。 然而，這個指針永遠不會被初始化，它指向某個任意的 memory 地址（或者只是NULL ），這意味着寫入它是未定義的行為，而且確實可能只是段錯誤。

要使其指向有效的 memory 地址，您必須顯式分配它：

struct node *head = malloc(sizeof(struct node));
head->data = malloc(sizeof(char) * 512 /* or some other size, of course */);

Answer 3

為什么這是必需的？ 我認為 arrays 本質上是指針，所以這種行為對我來說沒有意義。

指針只是指針，它們占用的唯一 memory 是存儲地址所需的 memory。 如果你想要一個指針指向動態分配的memory，你需要自己分配它。

例子：

struct node {
    char *data;
    struct node *next;
};

struct node *create_node(const char *str) {
    struct node *nn = malloc(sizeof *nn);
    if(nn) {
        nn->data = strdup(str); // allocate strlen(str)+1 bytes and copy the string
        if(nn->data) {          // strdup was successful
            nn->next = NULL;
        } else {                // strdup failed
            free(nn);
            nn = NULL;
        }
    }
    return nn;
}

void destroy_node(struct node *n) {
    free(n->data);
    free(n);
}

Answer 4

我認為 arrays 本質上是指針

數組與指針：

數組可能會衰減為表達式中的指針和 function 參數，並且數組訪問可能會被編譯器重寫為指針訪問，但它們不可互換。 數組名是地址，指針是地址的地址。

---

為什么這是必需的？

聲明一個指針只會為指針分配 memory。

您可以通過兩種方式初始化指針：

• 使用字符串文字：

   ptr = "abcd";

  最初， ptr是不確定的。 但這改變了它指向的內容，現在它指向一個字符串文字。 編譯器會將字符串文字的第一個元素的地址存儲在ptr中。

  如果你對一個做同樣的事情
  大批：

   char s[] = "String";

  然后嘗試更改其值：

   s = "String2"; /* error: assignment to expression with array type */

  它不會編譯，因為 arrays 與指針不同，它不是可修改的左值。 你不能改變它的價值。

• 或者給它分配memory然后
  寫信給它。

   errno = 0; ptr = malloc (size); if (;ptr) { errno = ENOMEM; perror ("malloc ()"). deal with error here... }

  現在你可以使用strcpy ()來復制它了。