无法将内存分配给 C++ 中的唯一地址

Question

对于课程，我正在用 C++ 创建一个 shell。自从我使用 C++ 以来已经有一段时间了，所以我遇到了一些麻烦。该项目的要求之一是我必须使用 read() 系统调用。

我需要保留存储最近 20 条命令的命令历史记录（类似于 bash，如果您按向上箭头）。我觉得最好的方法是使用指向先前语句的指针数组。我遇到了一个问题，无论我做什么，包含用户输入的字符串总是存储在内存中的相同位置。澄清一下，这意味着，如果用户输入 5 条语句，然后查看他/她的历史记录，他们将看到最近的语句 5 次。我的代码看起来有点像这样（我不得不删掉一些东西，因为中间有很多错误处理）：

char *history[20];
int historyCounter = 0;

while(true){
  char currLine[65];
  int charsRead = read(0,currLine,65);

  char tmp[charsRead];
  strcpy(tmp,currLine); //This is my attempt to ensure the char[] is stored int a 
                        //unique location every time, but this attempt failed.

  history[historycounter] = tmp;
  historycounter++;
}

请注意，在我的消息来源中，我确实处理了 historycounter > 19 的情况。只是不在这个 sn-p 中。

如果需要进一步说明，我很乐意提供。这是我第一次在堆栈溢出上发帖，所以如果我犯了任何新手错误，我提前道歉。如果解决方案非常明显，我也深表歉意。我已经研究了一段时间，完全有可能我只是想不直。

Answer 1

在这种情况下，tmp 最有可能位于堆栈上的同一位置。它在每次迭代时分配，并在迭代结束时释放。

线

history[historycounter] = tmp;

使用它时会导致未定义的行为，因为您将使用其范围之外的局部变量的地址。

如果你想确保唯一的地址（并解决 UB 问题） - 使用 new 分配内存，不要使用 delete 直到你完成。确保跟踪所有分配的指针，并在完成后跟踪它们delete。

Answer 2

你是用 C++ 还是 C 做作业？

littleadv 告诉您为什么您的程序运行不正确。您从未分配过字符串数组，而是只有一个字符串指针数组，但它们最终都指向 tmp 标识的同一堆栈位置。

但是，与 C 不同的是，C++ 并没有自己进行指针操作，而是为您提供了几个更高级别的选项。例如，您可以将数组声明为

std::vector< std::string >      listOfCommands;

这将为您处理所有内存管理。另外，不要使用直接的全局变量，而是考虑创建一个类来封装最后 N 个命令的存储和检索。为访问该列表提供最少的公共函数集（例如数组和 std::vectors 允许您修改任何元素，但在您的应用程序中，您只想写到最后，因此您应该只有一个编写器函数，仅写到最后）。您的 listOfCommands 将成为私有数据，您的程序的其余部分甚至不需要知道这些命令是如何存储在内存中的。

这就是使用 C++（以及任何其他 OO）语言进行编程的意义所在。代替全局变量，创建隐藏大部分复杂性的独立构建块（即类），然后创建依赖于更简单块的更大块。继续这样做，直到完成整个应用程序。

Answer 3

只需使用二维数组并跳过所有关于尝试确保唯一地址和 tmp 缓冲区的内容。

const size_t MAX_LINE_LENGTH = 65;
typedef char HISTORY_LINE[MAX_LINE_LENGTH+1]; //+1 for null terminator
const size_t MAX_HISTORY_LENGTH = 20;
HISTORY_LINE history[MAX_HISTORY_LENGTH];
int historyCounter = 0;

while(true){
  char* currLine = history[historycounter];

  currLine[0] = '\0';
  int charsRead = read(0,currLine,MAX_LINE_LENGTH);
  if(charsRead > 0)
      currLine[charsRead] = '\0'; // ensure string is null terminated

  historycounter++;
}

我跳过了所有与您相同的错误检查，但添加了一行以确保字符串始终以空值结尾。