C - 如何在没有 string.h 和动态内存分配的情况下连接字符串

Question

我必须做一个练习，我有这个结构：

typedef struct {
    char *str;
    unsigned int len;
} String;

我的任务是编写一个字符串 Concat，它将 "Kartoffel" 和 "puffer" 连接到 "Kartoffelpuffer"（土豆饼）。

String concat(String l, String r)

字符串l 和r 在运行函数后不应更改。 首先，我在 main 中创建了两个字符串：

String1 *l = malloc(sizeof(String1));
String1 *r = malloc(sizeof(String1));
(*l).str = malloc(sizeof("Kartoffel"));
(*r).str = malloc(sizeof("puffer"));
(*l).str = "Kartoffel";
(*r).str = "puffer";
(*l).len = 9;
(*r).len = 6;

然后我写了concat函数：

String1 concat(String1 l, String1 r) {
    unsigned int i = 0;
    String1 *newStr = malloc(sizeof(String1));
    /* +1 for '\0' at the end */
    newStr->str = malloc(l.len + r.len + 1);
    newStr->str = l.str;
    /* The following line is not working */
    newStr->str[l.len] = *r.str;
    newStr->len = l.len + r.len;
    return *newStr;
}

我试图做的是使用指针算术。 当有一个指针指向像char *str这样的存储区域的开头时，应该可以用a[b]或*((a) + (b))移动指针对吧？当我运行代码时，我得到分段错误（我希望它是正确的翻译。原文："Speicherzugriffsfehler"）。 如果有人能给我一个提示，我将不胜感激。 PS：对不起我的英语。

Answer 1

首先，(*l).str = "Kartoffel"; 使(*l).str 指向"Kartoffel" 字符串字面量，这意味着分配给(*l).str 和malloc() 的原始内存丢失了。 (*r).str = "puffer"; 也一样。为了避免这种情况，您可以做的一件事是通过在 for 循环中循环字符来将字符串复制到分配的缓冲区中（因为您不能使用 string.h）。

然后，在你的concat() 函数中，你做同样的事情。您使用malloc() 为newStr->str 分配内存（正确地为空终止符分配一个额外的char），但在下一行您重新分配该指针以指向l.str，它仍然指向字符串文字。然后，使用 newStr->str[l.len] = *r.str; 尝试修改字符串文字，这在 C 中是未定义的行为。

解决此问题的方法可能是再次将两个字符串复制到使用newStr->str = malloc(l.len+r.len+1); 分配的缓冲区中。

Answer 2

将内存分配给newStr和newStr->str后
可以使用两个指针。 char *to, *from;
使用to = newStr->str; 和from = l.str; 设置指针
用*to = *from;复制字符
使用 to++; 和 from++; 推进指针
重复直到*from == 0
将from 设置为from = r.str;
to 不需要重置，因为它正确定位在newStr->str 的末尾。
重复字符的副本。
重复推进指针。
用*to = 0;设置一个终止0

Answer 3

非常感谢您的帮助！ 正如你们所说，我写了另一种方法来复制字符串。

char * copyStr (char * dest,char * src){
    unsigned int index;
    for (index = 0; src[index] != '\0'; index++) {
            dest[index] = src[index];
    }
    dest[index] = '\0';
    return dest;
}

我这样编辑了我的 concat：

String1 concat (String1 l, String1 r){
    String1 *newStr = malloc(sizeof(String1));
    newStr->str = malloc(l.len+r.len+1);
    copyStr(newStr->str,l.str);
    copyStr((newStr->str+l.len),r.str);
    newStr->len = l.len+r.len;
    return *newStr;
}

newStr->str+l.len 将移动指针。如果 l.len 为 9，则指针将指向第 10 个字节，即第一个字符串 l 的结尾。所以字符串 r 将被复制到第一个字符串 l 后面的内存存储中。