免费，无效指针

Question

我有一个程序，可以根据分隔符拆分字符串。我还有 2 个其他函数，一个打印返回的数组，另一个释放数组。

我的程序打印数组，returns调用自由数组方法时出现错误。以下是完整代码。

#include "stringsplit.h"

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

/* Split string by another string, return split parts + NULL in array.
 *
 * Parameters: 
 *  str: the string to split
 *  split: the string to split str with
 *
 * Returns:
 *  A dynamically reserved array of dynamically reserved string parts.
 *
 * For example called with "Test string split" and " ",
 * returns ["Test", "string", "split", NULL].
 * Or called with "Another - test" and " - ",
 * returns ["Another", "test", NULL].
 */

unsigned long int getNofTokens(const char *string) {
  char *stringCopy;
  unsigned long int stringLength;
  unsigned long int count = 0;

  stringLength = (unsigned)strlen(string);
  stringCopy = malloc((stringLength + 1) * sizeof(char));
  strcpy(stringCopy, string);

  if (strtok(stringCopy, " \t") != NULL) {
    count++;
    while (strtok(NULL, " \t") != NULL)
        count++;
  }

  free(stringCopy);
  return count;
}

char **split_string(const char *str, const char *split) {
    unsigned long int count = getNofTokens(str);
    char **result;
    result = malloc(sizeof(char *) * count + 1);
    
    char *tmp = malloc(sizeof(char) * strlen(str));
    strcpy(tmp, str);
    
    char *token = strtok(tmp, split);
    
    int idx = 0;
    while (token != NULL) {
        result[idx++] = token;
        token = strtok(NULL, split);
    }
    
    return result;
}

void print_split_string(char **split_string) {
    for (int i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        printf("%s\n", split_string[i]);
    }
}

void free_split_string(char **split_string) {
    for (int i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        char *currentPointer = split_string[i];
        free(currentPointer);
    }

    free(split_string);
}

此外，我需要在数组末尾显式添加 [=11=] 还是 strtok 自动添加？

Answer 1

调试时，记下您从 malloc、strdup 等获得的值。我们将这些值称为“活动集”。这只是一个名称，以便我们可以参考它们。你从这些函数中得到一个指针，你在心里把它添加到活动集中。当您调用 free 时，您可以仅传递来自活动集的值，并且在释放 returns 之后，您可以将它们从集中删除。 free 的任何其他使用都是无效的，并且是一个错误。

您可以通过在所有内存分配之后放置断点轻松找到这一点，这样您就可以记下指针值，然后在所有释放上设置断点，这样您就可以查看这些指针值之一是否已传递给免费 - 因为，再一次，否则就是滥用 free.

这也可以使用“printf”调试来完成。像这样：

char *buf = malloc(...); // or strdup, or ...
fprintf(stderr, "+++ Alloc %8p\n", buf);

然后只要有空，再做一次：

fprintf(stderr, "--- Free  %8p\n", ptr);
free(ptr);

在程序的输出中，您必须能够将每个 +++ 与 --- 匹配。如果你看到任何 --- 的值之前没有用 +++ 列出，那就是你的问题：那是 free :)

的错误调用

我建议使用 fprintf(stderr, ... 而不是 printf(...，因为前者通常是无缓冲的，因此如果您的程序崩溃，您不会错过任何输出。 printf 在某些架构上进行了缓冲（而在其他架构上未进行缓冲 - 为了保持一致性）。

Answer 2

您的代码中存在一些问题：

[Major] 函数getNofTokens() 不以分隔符字符串为参数，它统计由空格分隔的单词数，可能会向其调用者返回不一致的计数。
[Major] result = malloc(sizeof(char *) * count + 1);中分配的大小不正确：应该是：
```
  result = malloc(sizeof(char *) * (count + 1));
```
存储尾随 NULL 指针将超出分配的 space.
的末尾
[Major] 在数组末尾存储所述 NULL 终止符确实是必要的，因为 malloc() 未初始化。
[Major]无法安全释放由split_string分配和解析的字符串副本，因为指针tmp没有保存在任何地方。在两种情况下，指向第一个标记的指针将不同于 tmp：如果字符串仅包含定界符（未找到标记）或者如果字符串以定界符开头（将跳过初始定界符）。为了简化代码并使其可靠，可以复制每个令牌并释放 tmp。事实上，您的 free_split_string() 函数依赖于此行为。对于当前的实现，行为是未定义的。
[Minor] 您对字符串长度和数组索引变量使用 unsigned long 和 int 不一致。为了保持一致性，您应该对两者都使用 size_t。
[备注] 你应该用 strdup() 分配字符串副本。如果此 POSIX 标准函数在您的系统上不可用，请编写一个简单的实现。
[主要] 你从不测试内存分配失败。这可以用于测试目的并丢弃代码，但应始终在生产代码中考虑此类潜在故障。
[备注] strtok() 是一个使用起来很棘手的函数：它修改源字符串并保持隐藏的静态状态，使其不-可重入。您应该避免使用此函数，尽管在这种特殊情况下它可以正确执行，但如果 split_string 或 getNofTokens 的调用者依赖于保留此隐藏状态，则会出现意外行为。

这是修改后的版本：

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

#include "stringsplit.h"

/* Split string by another string, return split parts + NULL in array.
 *
 * Parameters: 
 *  str: the string to split
 *  split: the string to split str with
 *
 * Returns:
 *  A dynamically reserved array of dynamically reserved string parts.
 *
 * For example called with "Test string split" and " ",
 * returns ["Test", "string", "split", NULL].
 * Or called with "Another - test" and " - ",
 * returns ["Another", "test", NULL].
 */

size_t getNofTokens(const char *string, const char *split) {
    char *tmp = strdup(string);
    size_t count = 0;

    if (strtok(tmp, split) != NULL) {
        count++;
        while (strtok(NULL, split) != NULL)
            count++;
    }
    free(tmp);
    return count;
}

char **split_string(const char *str, const char *split) {
    size_t count = getNofTokens(str, split);
    char **result = malloc(sizeof(*result) * (count + 1));
    
    char *tmp = strdup(str);
    char *token = strtok(tmp, split);
    
    size_t idx = 0;
    while (token != NULL && idx < count) {
        result[idx++] = strdup(token);
        token = strtok(NULL, split);
    }
    result[idx] = NULL;
    
    free(tmp);
    return result;
}

void print_split_string(char **split_string) {
    for (size_t i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        printf("%s\n", split_string[i]);
    }
}

void free_split_string(char **split_string) {
    for (size_t i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        free(split_string[i]);
    }
    free(split_string);
}

这是一个没有 strtok() 且没有中间分配的替代方案：

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

#include "stringsplit.h"

size_t getNofTokens(const char *str, const char *split) {
    size_t count = 0;
    size_t pos = 0, len;

    for (pos = 0;; pos += len) {
        pos += strspn(str + pos, split);  // skip delimiters
        len = strcspn(str + pos, split);  // parse token
        if (len == '[=12=]')
            break;
        count++;
    }
    return count;
}

char **split_string(const char *str, const char *split) {
    size_t count = getNofTokens(str, split);
    char **result = malloc(sizeof(*result) * (count + 1));
    size_t pos, len, idx;

    for (pos = 0, idx = 0; idx < count; pos += len, idx++) {
        pos += strspn(str + pos, split);  // skip delimiters
        len = strcspn(str + pos, split);  // parse token
        if (len == '[=12=]')
            break;
        result[idx] = strndup(str + pos, len);
    }
    result[idx] = NULL;
    return result;
}

void print_split_string(char **split_string) {
    for (size_t i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        printf("%s\n", split_string[i]);
    }
}

void free_split_string(char **split_string) {
    for (size_t i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        free(split_string[i]);
    }
    free(split_string);
}

EDIT 在重新阅读您评论中的规范后，似乎对 split 参数的语义存在一些潜在的混淆：

如果 split 是一组定界符，上面的代码就可以完成工作。示例将按预期拆分。
如果 split 是要显式匹配的实际字符串，则上述代码仅适用于评论中给出的示例。

要实现后一种语义，您应该使用 strstr() 在 getNofTokens 和 split_string.

中搜索 split 子字符串

这是一个例子：

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

#include "stringsplit.h"

/* Split string by another string, return split parts + NULL in array.
 *
 * Parameters:
 *  str: the string to split
 *  split: the string to split str with
 *
 * Returns:
 *  A dynamically reserved array of dynamically reserved string parts.
 *
 * For example called with "Test string split" and " ",
 * returns ["Test", "string", "split", NULL].
 * Or called with "Another - test" and " - ",
 * returns ["Another", "test", NULL].
 */

size_t getNofTokens(const char *str, const char *split) {
    const char *p;
    size_t count = 1;
    size_t len = strlen(split);
    
    if (len == 0)
        return strlen(str);
    for (p = str; (p = strstr(p, split)) != NULL; p += len)
        count++;
    return count;
}

char **split_string(const char *str, const char *split) {
    size_t count = getNofTokens(str, split);
    char **result = malloc(sizeof(*result) * (count + 1));
    size_t len = strlen(split);
    size_t idx;
    const char *p = str;

    for (idx = 0; idx < count; idx++) {
        const char *q = strstr(p, split);
        if (q == NULL) {
            q = p + strlen(p);
        } else
        if (q == p && *q != '[=13=]') {
            q++;
        }
        result[idx] = strndup(p, q - p);
        p = q + len;
    }
    result[idx] = NULL;
    return result;
}

void print_split_string(char **split_string) {
    for (size_t i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        printf("%s\n", split_string[i]);
    }
}

void free_split_string(char **split_string) {
    for (size_t i = 0; split_string[i] != NULL; i++) {
        free(split_string[i]);
    }
    free(split_string);
}

免费，无效指针

Free, invalid pointer

c

strtok

dynamic-arrays