结构上的指定初始化程序导致 strcpy 和 realloc 中出现段错误

Question

我正在使用 WSL Ubuntu-20.04 LTS 并使用 gcc 进行编译。

我正在准备一些示例来向 CS 学生教授 C 的基础知识，当我阅读有关指定初始化程序的内容时，以下代码引发了错误，

    typedef enum {male, female} sexe;

    struct human_t {
        char * name;
        char * title;
        sexe gender;
    };

    struct human_t steve = {.name = "Steve", 
                              .title = "Mr.", 
                              .gender = male
                             };

    strcpy(steve.name, "AA");

并阅读了关于 strcpy 的手册，目标缓冲区为比 "AA" 更大的尺寸我只是不知道为什么这不起作用。

我还观察到以下情况：

    struct human_t steve = {.name = "Steve", 
                              .title = "Mr.", 
                              .gender = male
                             };
    char * new_name = "Gobeldydukeryboo";
    realloc(steve.name, strlen(new_name));
    strcpy(steve.name, new_name);

这会返回错误realloc()：无效指针。

阅读关于realloc的手册，指针必须由malloc调用返回才能工作。 我有一种感觉，指定初始化不会调用 malloc，这可以解释为什么 realloc 失败，但是，它不能解释为什么 strcpy 失败。

这是怎么回事？

Answer 1

struct human_t steve = {.name = "Steve", 
                          .title = "Mr.", 
                          .gender = male
                         };

这里的name（和title）是用字符串文字的地址初始化的。字符串文字不是从堆中分配的，实际上它们（通常）是只读的。因此，如果您想编写更健壮的代码，则应始终将字符串文字分配给 const char* 。

---

因此，在第一个片段中，strcpy(steve.name, "AA"); 将尝试写入只读内存并崩溃。如果您将 steve.name 设置为 const char，它会产生编译器错误，并且您会安全。

---

然后第二个片段，realloc(steve.name, strlen(new_name));将尝试调整未使用malloc分配的内存块的大小。所以你会崩溃。

另外，这根本不是您使用realloc的方式。您需要这样做：

char *tmp = realloc(steve.name, strlen(new_name)+1);
if (!tmp) { perror("realloc error"); exit(1); }
strcpy(tmp, new_name);
steve.name = tmp;

---

要修复，存储字符串的副本：

struct human_t steve = {.name = strdup("Steve"), 
                          .title = strdup("Mr."), 
                          .gender = male
                         };

---

这里 strdup 是一个 POSIX 函数，但不是标准 C 函数，因此您可能需要自己定义它：

char *strdup(const char *src)
{
    char *dst = src ? malloc(strlen(src)+1) : NULL;
    if (dst) strcpy(dst, src);
    return dst;
}

Answer 2

在此声明中，

struct human_t steve = {.name = "Steve", 
                          .title = "Mr.", 
                          .gender = male
                         };

您使用字符串文字 "Steve" 的第一个字符的地址初始化了指针 name。

然后在这个语句中

strcpy(steve.name, "AA");

你试图改变字符串文字。

任何更改字符串文字的尝试都会导致未定义的行为。

相反，您可以只写

steve.name = "AA";

After ，指针 name 将指向字符串文字 "AA"。

在此语句中，

realloc(steve.name, strlen(new_name));

您尝试重新分配具有静态存储持续时间的字符串文字占用的内存。但您只能重新分配先前动态分配的内存。此外，通常您需要将 realloc 调用的返回地址分配给指针。否则，重新分配的内存的地址将会丢失，并且会出现内存泄漏。

要么将数据成员名称声明为字符数组，例如

struct human_t {
    char name[10[;
    char * title;
    sexe gender;
};

，要么总是动态分配内存来存储字符串，例如

struct human_t steve = {.name = malloc( 10 ), 
                          .title = "Mr.", 
                          .gender = male
                         };

strcpy( steve.name, "Steve" );

另一个数据成员 title 也存在同样的问题。