C 奇怪的数组行为

Question

在得知 strncmp 并不像看上去的那样，并且 strlcpy 在我的操作系统 (Linux) 上不可用后，我想我可以尝试自己编写它。

我找到了 libc 维护者 Ulrich Drepper 的一句话，他发布了使用 mempcpy 替代 strlcpy 的方法。我也没有 mempcpy，但它的行为很容易复制。首先，这是我的测试用例

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

#define BSIZE 10

void insp(const char* s, int n)
{
   int i;

   for (i = 0; i < n; i++)
      printf("%c  ", s[i]);

   printf("\n");

   for (i = 0; i < n; i++)
      printf("%02X ", s[i]);

   printf("\n");

   return;
}

int copy_string(char *dest, const char *src, int n)
{
   int r = strlen(memcpy(dest, src, n-1));
   dest[r] = 0;

   return r;
}

int main()
{
   char b[BSIZE];
   memset(b, 0, BSIZE);

   printf("Buffer size is %d", BSIZE);

   insp(b, BSIZE);

   printf("\nFirst copy:\n");
   copy_string(b, "First", BSIZE);
   insp(b, BSIZE);
   printf("b = '%s'\n", b);

   printf("\nSecond copy:\n");
   copy_string(b, "Second", BSIZE);
   insp(b, BSIZE);

   printf("b = '%s'\n", b);

   return 0;
}

，这是它的结果：

Buffer size is 10                    
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 

First copy:
F  i  r  s  t     b     =    
46 69 72 73 74 00 62 20 3D 00 
b = 'First'

Second copy:
S  e  c  o  n  d          
53 65 63 6F 6E 64 00 00 01 00 
b = 'Second'

您可以在内部表示中看到（创建的行 insp() ），其中混合了一些噪声，例如 printf () 格式字符串在检查第一个副本后，在第二个副本中出现了一个外来的 0x01。

字符串被完整复制，并且它可以正确处理太长的源字符串（暂时让我们忽略将 0 作为长度传递给 copy_string 可能出现的问题，稍后我将修复该问题）。

但是为什么我的目的地中有外部数组内容（来自格式字符串）？就好像目的地实际上已调整大小以匹配新的长度。

Answer 1

字符串的末尾用 \0 标记，之后的内存可以是任何内容，除非您的操作系统故意将其清空，否则它只是留在那里的任何随机垃圾。

请注意，在这种情况下，“问题”不在 copy_string 中，您正好复制​​了 10 个字符 - 但主代码中“first”之后的内存只是随机的。

Answer 2

因为您没有停止在源大小处，而是停止在目标大小处，而该目标大小恰好比源大小大，因此您正在复制源字符串以及过去的一些垃圾。

您可以轻松地看到您正在复制源字符串及其空终止符。但由于您正在内存复制 10 个字节，并且字符串“First”和“Second”都短于 10 个字节，因此您还将复制过去的额外字节。

Answer 3

如果 dest 和 src 都不至少为 n，则使用 memcpy(dest, src, n-1) 会调用未定义的行为长度为-1。

例如，First\0 的长度是 6 个字符，但您从中读取了 n-1 (9) 个字符；字符串文字末尾之后的内存内容是未定义的，就像您读取该内存时程序的行为一样。

Answer 4

额外的“东西”之所以存在，是因为您已将缓冲区大小传递给了memcpy。即使源较短，它也会复制那么多字符。

我会做一些不同的事情：

void copy_string(char *dest, char const *src, size_t n) { 
    *dest = '\0';
    strncat(dest, src, n);
}

与 strncpy 不同，strncat 被定义为按照大多数人合理期望的方式工作。