使用 scanf() 时的段错误

Question

我是 C 的初学者。这是一个简单的程序，它提示输入键盘输入的名称，使用该名称创建一个问候语，然后将其打印出来。在运行时，在控制台输入名称并按回车后立即发生分段错误。调试后，我怀疑问题出在 scanf() 函数上。我尝试使用“*”和“&”调整参数“name”，并使用空字符串初始化 char 数组“name”，但这些都没有帮助。

// Prompt for a name and print a greeting using the name.    

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
    // Prompt for a name.
    printf("What is your name? ");

    // Get the name.
    char name[20];
    scanf("%s", name);    // Suspect segfault occurs here...

    // Construct the greeting.
    char *greeting;
    char *suffix;
    greeting = "Hello, ";
    suffix = ", nice to meet you!";
    strcat(greeting, name);
    strcat(greeting, suffix);

    // Display the greeting.
    printf("%s", greeting);

    return 0;
}

Answer 1

两次调用strcat()

char *greeting;
char *suffix;
greeting = "Hello, ";
suffix = ", nice to meet you!";
strcat(greeting, name);
strcat(greeting, suffix);

通过尝试附加到属于“字符串”字面量 ("Hello, ") 的存储来引发未定义的行为。

一个“字符串”-字面量的存储是

1. 常数
2. 即使没有，它也不会提供任何额外的空间来添加任何内容。

---

要解决此问题，请提供足够大的缓冲区并将所需的所有内容复制到那里：

char *greeting;
char *suffix;
greeting = "Hello, ";
suffix = ", nice to meet you!";
char buffer[7 + 20 + 19 + 1]; /* 7 for "Hello, ", 
                                20 for name (which in fact for your code needed to be 19 only),
                                19 for ", nice to meet you!" and
                                 1 for the 0-terminator. */
strcpy(buffer, greeting); /* Use strcpy() to copy to an uninitialised buffer. */ 
strcat(buffer, name);
strcat(buffer, suffix);

---

还要确保用户不会溢出为name 提供的内存告诉scanf() 有多少可用；

  char name[20 + 1]; /* If you need 20 characters, define 1 more to hold the
                        "string"'s 0-terminator. */

  scanf("%20s", name); /* Tell scanf() to read in a maximum of 20 chars. */

Answer 2

问题出在

strcat(greeting, name);

greeting 指向read-only 内存。将name 附加到greeting 会尝试更改其中的内容。结果是段错误。

Answer 3

   strcat(greeting, name);

对strcat 的调用正在修改一个字符串常量——这是不合法的，这就是导致您的段错误的原因（从技术上讲，您看到的是未定义行为的结果）。 p>

为了完整性：

scanf("%s", name);

如果缓冲区的大小限制为 20，那么您应该使用：

scanf("%19s", name);

... 限制实际存储的字符数（尽管有更好的方法来读取可变长度行）。我使用 19 是因为需要为 nul 终止符留出空间。

然后，为您的完整字符串分配合适的存储空间：

char full_greeting[20 + 7 + 19] = ""; // name + "hello"... + "nice to meet"...

然后复制进去：

strcpy(full_greeting, greeting);
strcat(full_greeting, name);
strcat(full_greeting, suffix);

printf("%s", full_greeting);

动态字符串解决方案（POSIX）

在 POSIX 系统上，您可以让 scanf 为其读取的名称分配一个缓冲区：

char *name = NULL;
scanf("%ms", &name); // you could also use 'getline' function
if (name == NULL) {
    exit(1); // scanf failed or memory allocation failed
}

（请注意，使用getline 会读取一整行，这与当前的scanf 不同，后者读取一个字符串直到第一个空格）。

然后，动态计算缓冲区的长度：

int req_len = strlen(name) + strlen(greeting) + strlen(suffix) + 1;
// (+1 is for nul terminator)
char * buffer = malloc(req_len);
if (buffer == NULL) {
    exit(1); // or handle the error somehow
}
strcpy(buffer, greeting);
strcat(buffer, name);
strcat(buffer, suffix);

printf("%s", buffer);
free(buffer);
free(name);

Answer 4

char *greeting;
char *suffix;
greeting = "Hello, ";
suffix = ", nice to meet you!";
strcat(greeting, name);
strcat(greeting, suffix);

当目的地不仅不可修改而且太小时，您正在制作strcat。你可能知道写作

char *p = "hello";
*p = 'x';

是未定义的行为。这就是 strcat 对您传入的 greeting 参数所做的事情。解决方案是

#define MAXBUF 64

char *mystrcat(char *dest, char *src)
{
    while (*dest) 
        dest++;
    while (*dest++ = *src++)
        ;

    return --dest;
}

char greeting[MAXBUF], *p;

strcpy(greeting, "hello, ");
p = mystrcat(greeting, name);
mystrcat(p, ", nice to meet you");

另外，请注意新函数mystrcat。这是Joel Spolsky's famous post 中解释的优化。