如何在不使用 realloc() 的情况下扩展字符串容量？答案

【问题标题】：How to expand a string capacity without using realloc()?如何在不使用 realloc() 的情况下扩展字符串容量？
【发布时间】：2019-12-13 15:27:17
【问题描述】：

我试图想办法在不使用realloc 的情况下扩展字符串容量。例如这段代码的主要区别是什么：

void insert(char *dest, char *src, int pos){

    char *temp = malloc(strlen(dest)+strlen(src)+1);

    /*
    malloc failure handling
    */

    strcpy(temp,dest);
    //rest of code

}

和：

void insert(char *dest, char *src, int pos){

    char *temp =(char*)realloc(dest,strlen(dest)+strlen(src)+1);
    /*
    realloc failure handling
    */

    dest = temp;
    //rest of code

}

或者有什么更好的方法吗？

注意src 和dest 都使用malloc 初始化。

【问题讨论】：

可能是一个链表。可能无法使用string.h 操作。
这两个代码或多或少做同样的事情，但无论如何它们都有缺陷，insert 的调用者永远不会看到新指针。在 C 中，变量是按值传递的。实际上realloc 基本上是这样做的：1.分配新的大小。 2. 将旧缓冲区的内容复制到新分配的内存中。 3. 释放旧缓冲区。 realloc有什么问题？我们需要更多的上下文信息。基本上你不能不使用某种形式的动态内存分配来做到这一点。
"主要区别" 是第二个 sn-p 不必要地转换了返回 void* 的分配函数的结果！ ;)

标签： c string memory-management malloc realloc

【解决方案1】：

实际上，malloc --> memcpy --> free 在概念上就是 realloc 所做的，只是做了一些优化。

由于这个优化，这个问题

这段代码的主要区别是什么

可以这样回答，前者在内存碎片方面可能更快更有效。

如何在不使用 realloc() 的情况下扩展字符串容量？

如果 VLA's* 可用（在C99 之前没有，可能在C11 中，在C++ 中从来没有）并且你知道输入的最大大小和 这个大小永远不会导致堆栈溢出然后只有然后你可以这样做：

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

...

  char s1[] = "123";
  char s2[] = "456";
  char s3[] = "789";
  char s[strlen(s1) + strlen(s2) + strlen(s3) + 1];

  strcpy(s, s1);
  strcat(s, s2);
  strcat(s, s3);

  puts(s);

会看到

123456789

总而言之，如果从malloc() 开始玩，那么没有理由不转向它的表亲realloc()。

【讨论】：

谢谢。我还假设 strcpy() 在字符串管理方面比 memcpy() 更好，这就是为什么我首先避免使用 realloc
VLA 方法是一个真的很 坏主意，我撤回了基于它的初始支持。如所写，它适用于硬编码的字符串，但其中任何一个都是不受控制的输入，这是一个等待发生的堆栈溢出/可释放堆栈冲突错误。正确使用 VLA 非常微妙，很少适用，并且不属于似乎只是学习语言的人的答案。
@R.. 我在写这篇文章的时候已经有一种不好的感觉，但是......好吧......只是忽略了它。你说的太对了。需要考虑现在该怎么做，因为它甚至被接受了......
@Ashes: "假设 strcpy() 在字符串管理方面比 memcpy() 好，这就是我避免使用 realloc 的原因 错误什么？你避免了 realloc() 究竟是为什么?
@alk 主要是为了避免realloc 失败，但我的问题也涉及仅从dest 复制第一个i 字符，所以我打算改用strncpy()。抱歉没有说清楚。

【解决方案2】：

realloc 等价于

void *my_realloc(void *old_p, size_t new_size) {
   void *new_p = malloc(new_size);
   if (!new_p)
      return NULL;

   size_t old_size = ...;
   if (old_size < new_size)
      memcpy(new_p, old_p, old_size);
   else
      memcpy(new_p, old_p, new_size);

   free(old_p);
   return new_p;
}

除了realloc 可能会扩展或缩小现有的内存块。这样可以避免将字节从旧位置复制到新位置。

这意味着realloc 至少和malloc+memcpy+free 一样快，但可能更快。

【讨论】：

... 和 realloc 也可以收缩现有的内存块。
@Jabberwocky，确实。已编辑。

【解决方案3】：

主要区别在于一个好的 realloc 实现会进行优化并尽可能跳过副本。（可以像检查内存中是否有连续的可用空间来扩大分配，但这取决于内存的管理方式）。

如果您不想编写某种内存管理来在运行时处理未定义长度的字符串，那么没有比 realloc 更好的解决方案了。

【讨论】：