如何从函数返回可变大小的字符串？

Question

我需要一个函数的工作代码，该函数将返回一个随机长度的随机字符串。

下面的代码会更好地描述我想做的事情。

char *getRandomString()
{
    char word[random-length];
    // ...instructions that will fill word with random characters.
    return word;
}
void main()
{
    char *string = getRandomString();
    printf("Random string is: %s\n", string);
}

为此，我严禁使用除 stdio.h 之外的任何其他包含。 编辑：该项目将适用于为 PIC 微控制器编译，因此我不能使用 malloc() 或类似的东西。 我在这里使用 stdio.h 的原因是我能够使用 GCC 检查输出。

目前，这段代码给出了这个错误。-
“警告：函数返回局部变量的地址[默认启用]”

然后，我认为这可以工作。-

char *getRandomString(char *string)
{
    char word[random-length];
    // ...instructions that will fill word with random characters.
    string = word;
    return string;
}
void main()
{
    char *string = getRandomString(string);
    printf("Random string is: %s\n", string);
}

但它只会打印一堆无意义的字符。

Answer 1

有三种常见的方法可以做到这一点。

1. 让调用者传入一个指针，该指针指向要存储数据的数组（的第一个元素）以及一个长度参数。如果要返回的字符串大于传入的长度，则为错误；你需要决定如何处理它。 （你可以截断结果，或者你可以返回一个空指针。无论哪种方式，调用者都必须能够处理它。）

2. 返回一个指向新分配对象的指针，使调用者有责任在完成后调用free。如果malloc() 失败，可能会返回一个空指针（这总是有可能的，您应该始终检查它）。由于malloc 和free 在<stdlib.h> 中声明，这不符合您的（人为）要求。

3. 返回一个指向 static 数组（的第一个元素）的指针。这避免了返回指向本地分配对象的指针的错误，但它有其自身的缺点。这意味着以后的调用会破坏原始结果，并且会施加固定的最大大小。

如果这些是理想的解决方案，则没有。

Answer 2

它指向无意义的字符，因为您正在返回本地地址。 char word[random-length]; 本地定义为 char *getRandomString(char *string)

用malloc动态分配字符串，填充字符串，用malloc返回返回地址。这个返回的地址是从堆中分配的，直到你不手动释放它（或者程序没有终止）。

char *getRandomString(void)
{
    char *word;
    word = malloc (sizeof (random_length));
    // ...instructions that will fill word with random characters.
    return word;
}

在你处理完分配的字符串后，记得释放字符串。

如果您不能使用malloc，则可以做另一件事，它将getRandomString 中的本地字符串定义为static，这样只要程序运行，静态声明的数组就会有生命周期。

char *getRandomString(void)
{
    static char word[LENGTH];
    // ...instructions that will fill word with random characters.
    return word;
}

或者简单地将char word[128]; 设为全局。

Answer 3

据我了解，malloc 不是一种选择。

编写几个函数来 a) 获取一个随机整数（字符串长度），b) 一个随机字符。

然后使用这些来构建你的随机字符串。

例如：

//pseudocode
static char random_string[MAX_STRING_LEN];
char *getRandomString()
{
    unsigned int r = random_number();

    for (i=0;i<r;i++){
        random_string[i] = random_char();
    }

    random_string[r-1] = '\0';
}

Answer 4

如果不允许使用malloc，则必须声明一个数组，该数组可以是文件范围内可能的最大大小，并用随机字符填充。

#define MAX_RANDOM_STRING_LENGTH  1024
char RandomStringArray[MAX_RANDOM_STRING_LENGTH];

char *getRandomString(size_t length)
{
  if( length > ( MAX_RANDOM_STRING_LENGTH - 1 ) ) {
    return NULL; //or handle this condition some other way

  } else {
    // fill 'length' bytes in RandomStringArray with random characters.
    RandomStringArray[length] = '\0';
    return &RandomStringArray[0];

  }
}

int main()
{
    char *string = getRandomString(100);
    printf("Random string is: %s\n", string);

    return 0;
}

Answer 5

您的两个示例都返回指向局部变量的指针——这通常是一个禁忌。如果没有malloc()，您将无法为调用者创建内存以供使用，stdio.h 中未定义，所以我想您唯一的选择是将word 设为静态或全局，除非您可以声明它在main() 中并将指针传递给要填充的随机字符串函数。您如何仅使用stdio.h 中的函数生成随机数？