在 C 中声明字符串而不给出大小

Question

我想在一个字符串中连接多个句子。目前我的缓冲区大小固定为 100，但我不知道要连接的句子的总数，而且这个大小将来可能不够用。如何在不定义大小的情况下定义字符串？

char buffer[100]; 
int offset = sprintf (buffer, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);
offset += sprintf (buffer + offset, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);
offset += sprintf (buffer + offset, " even more");
printf ("[%s]",buffer);  

Answer 1

这是 C 的一个基本方面。C 永远不会为您自动管理动态构造的字符串——这始终是您的责任。

这里概述了您可能会使用的四种不同技术。您可以就其中任何不清楚的问题提出其他问题。

1. 运行两次字符串构造过程。进行一次传递以收集所有子字符串的长度，然后调用 malloc 以分配计算大小的缓冲区，然后进行第二次传递以实际构造您的字符串。

2. 使用malloc 分配一个较小的（或空的）初始缓冲区，然后，每次要向其附加新的子字符串时，检查缓冲区的大小，如有必要，使用realloc 将其增大。 （在这种情况下，我总是使用 三个 变量：（1）指向缓冲区的指针，（2）分配的缓冲区大小，（3）当前在缓冲区中的字符数。目标是始终保持（2 ) ≥ (3).)

3. 分配一个动态增长的“memstream”并使用fprintf或类似的“打印”到它。这是一种理想的技术，尽管 memstream 不是标准的并且并非在所有平台上都支持，而且动态分配的 memstream 更加奇特且不太常见。 （可以自己编写，但工作量很大。）您可以使用fmemopen 打开一个固定大小的内存流（尽管这不是您想要的），您可以打开圣杯，一个动态分配使用open_memstream 的memstream（这是你想要的），如果你有的话。两者都记录在this man page 上。 （这种技术类似于 C++ 中的stringstream。）

4. “请求宽恕胜过请求许可”的技巧。您可以分配一个您确定足够大的缓冲区，然后盲目地将所有子字符串填充到其中，然后在最后调用strlen，如果您猜错并且字符串比缓冲区长你分配，打印一个大的可怕嘈杂的错误消息并中止。这是一种生硬且有风险的技术，而不是您在生产程序中使用的技术。当您溢出缓冲区时，您可能会以某种方式损坏程序，导致程序在有机会执行其迟来的检查并可能退出步骤之前崩溃。如果您完全使用了这种技术，那么如果您使用malloc 分配缓冲区，那么它会相当“安全”（也就是说，在检查之前过早崩溃的可能性要小得多），而不是将其声明为普通的固定 -大小数组（无论是静态的还是本地的）。

就个人而言，我已经使用了所有这四个。在世界其他地方，数字 1 和 2 几乎每个人都在使用。比较它们：数字 1 简单且容易一些，但代码复制量令人不舒服（因此如果以后添加新字符串可能会很脆弱）；数字 2 更健壮，但显然需要您对 realloc 的工作方式感到满意（如果您的缓冲区中有任何辅助指针需要重定位，那么这种技术可能不那么健壮）每次调用realloc）。

数字 3 是一种“异国情调”的技术：理论上几乎是理想的，但肯定更复杂，需要一些额外的支持，因为没有像 open_memstream 这样的标准。 而第 4 项显然是一种冒险且本质上不可靠的技术，如果有的话，你只会在一次性或原型代码中使用它，而不是在生产中。

Answer 2

您可以使用snprintf 函数，第一个参数为NULL，第二个参数为0，获取格式化字符串的大小。然后您可以动态分配空间并再次调用snprintf 来实际构建字符串。

char *buffer = NULL; 
int len, offset = 0;

len = snprintf (NULL, 0, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);
buffer = realloc(buffer, offset + len + 1);
offset = sprintf (buffer + offset, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);

len = snprintf (NULL, 0, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);
buffer = realloc(buffer, offset + len + 1);
offset += sprintf (buffer + offset, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);

len = snprintf (NULL, 0, " even more");
buffer = realloc(buffer, offset + len + 1);
offset += sprintf (buffer + offset, " even more");

printf ("[%s]",buffer);

请注意，为简洁起见，此实现省略了对 realloc 和 snprintf 的检查。它还重复格式字符串和参数。以下函数解决了这些缺点：

int append_buffer(char **buffer, int *offset, const char *format, ...)
{
    va_list args;
    int len;

    va_start(args, format);
    len = vsnprintf(NULL, 0, format, args);
    if (len < 0) {
        perror("vsnprintf failed");
        return 0;
    }
    va_end(args);

    char *tmp = realloc(*buffer, *offset + len + 1);
    if (!tmp) {
        perror("realloc failed");
        return 0;
    }
    *buffer = tmp;

    va_start(args, format);
    *offset = vsprintf(*buffer + *offset, format, args);
    if (len < 0) {
        perror("vsnprintf failed");
        return 0;
    }
    va_end(args);

    return 1;
}

然后你可以这样调用：

char *buffer = NULL;
int offset = 0;

int rval;
rval = append_buffer(&buffer, &offset, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);
if (!rval) return 1;
rval = append_buffer(&buffer, &offset, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);
if (!rval) return 1;
rval = append_buffer(&buffer, &offset, " even more");
if (!rval) return 1;

printf ("[%s]",buffer);
free(buffer);