如何使用 malloc() 分配内存来存储字符串数组？

Question

我正在尝试创建一个程序，该程序使用通过终端传递的参数填充固定大小的参数数组。我的第一步是尝试创建和填充默认参数字符串数组，我已经成功地做到了。但是，我现在尝试使用malloc() 为该数组分配空间，但无法编译。我已经尝试了所有我能想到的关于正确语法的方法。我已经尝试对malloc() 以及如何将其用于二维数组进行更多研究，但我没有找到任何对我有帮助的信息。我被困住了，不知道下一步该怎么做。代码如下：

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define MAX_NUM_OF_ARGS 5
#define MAX_ARG_SIZE 256

int main(int argc, char **argv) {
    printf("%s%d\n", "Length: ", argc); //for debug purposes

    // Make sure we don't have more than five arguments
    if(argc > MAX_NUM_OF_ARGS) {
        printf("%s", "Too many arguments. Must enter fewer than 4.");
    }
    // Populate the array
    else{
        char defaultArgs[] = "defaultArgs"; //create default argument array

        //allocate memory for default array
        char argumentArray[MAX_NUM_OF_ARGS][MAX_ARG_SIZE] =
            (char *)malloc(MAX_NUM_OF_ARGS * MAX_ARG_SIZE * sizeof(char));

        //populate array with default arguments
        for (int i = 0; i < MAX_NUM_OF_ARGS; i++) {
            strcpy(argumentArray[i], defaultArgs);
            printf("%s\n", argumentArray[i]);
        }

        free(argumentArray);
        return 0;
    }
}

当我尝试编译时，在 malloc() 的 (char*) 转换中出现无效的初始化程序错误。我尝试将其转换为 (char**) 和 (char) 并将 sizeof(char) 更改为 sizeof(char*) 和 sizeof(char**)。

我现在不确定自己做错了什么，甚至不知道下一步该尝试什么。

Answer 1

您已将argumentArray 声明为char 的二维数组。 malloc 函数返回一个指针，因此您不能将指针分配给该数组的元素。

您需要一个指针来存储返回的内容。实际上，在这种情况下，您需要一个指向指针的指针，并且您需要多次调用 malloc，一次用于参数的指针数组，然后再次在循环中为每个参数调用：

char **argumentArray = malloc(MAX_NUM_OF_ARGS * sizeof(char *));

for (int i=0; i<MAX_NUM_OF_ARGS; i++) {
    argumentArray[i] = malloc(MAX_ARG_SIZE);
    strcpy(argumentArray[i], defaultArgs);
    printf("%s\n", argumentArray[i]);
}

Answer 2

您不能在 C 中存储字符串数组，因为字符串是可变长度数据结构，而不是简单类型。
所以，决定你想要什么：

1. 一组固定长度的缓冲区，存储固定（最大）长度的字符串。

   char (*p)[MAX_LEN] = malloc(n * sizeof *p);
   // Store the strings at p[0], p[1], …, p[n - 1]
   

2. 连续存储任意数量的字符串的缓冲区。

   char* p = malloc(sum_of_string_lengths + count_of_strings);
   // Now fill in the strings one after the other, including Terminator
   

3. 指向字符串的指针数组。

   char** p = malloc(n * sizeof *p);
   p[0] = strdup(source[0]);
   // ...
   // p[n - 1] = ...
   

   使用strdup()，通用实用程序函数定义如下：

   char* strdup(const char* s) {
       size_t n = strlen(s) + 1;
       char* r = malloc(n);
       if (r)
           memcpy(r, s, n);
       return r;
   }
   

Answer 3

试着这样想：

• 字符串是字符指针
• 您需要一个字符指针数组

这是一个示例，其中我创建了一个 char * 数组。本质上， malloc 返回的指针指向 char * 将驻留的区域。这是正在发生的事情的图示。

/*
    malloc_ret_ptr  --->  [ char * my_str1 | char * my_str2 |  char * my_str3 ]
                                   |                |                 |
                                   |                |                 |
                                   v                v                 v
                                  "Thank"           "You"            "Chicago"
*/
    int main() {

          char * my_string = "this is my string";

          char ** my_string_array;

          my_string_array = malloc(sizeof(char*)*10); //Create an array of character pointers

          //Place char * inside of char * array
          my_string_array[0] = my_string;

          return 0;
        }