在不使用任何库函数的情况下反转字符串

Question

所以我想编写一个程序来反转从用户那里获取的字符串。

这是我的源代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argv, char *argc[]) {
    if (argv != 2) {
        printf("Please enter the number of elements in your string!\n");
        return 1;
    }
    int n = atoi(argc[1]);
    char *c = malloc((sizeof(char) * n) + 1);
    char *o = malloc((sizeof(char) * n) + 1);
    printf("Enter your string - ");
    fgets(c, n, stdin);
    for (int i = 0; i < n + 1; i++) {
        *(o + i) = *(c + (n - 1) - i);
    }
    printf("%s\n", o);
    free(c);
    free(o);
}

但是打印出来的输出什么都不是！

谁能指出我的代码有什么问题？

Answer 1

阻止代码工作的问题是o 和c 容器的大小不匹配，以及fgets 中的读取大小，因为fgets 以空值终止从输入读取的字符串。

假设n = 6 在您读取字符串时，fgets 将第 6 个字符替换为空终止符，当您反转它时，空终止符现在将成为 o 中的第一个字符，基本上，它将是一个空字符串，因为字符串是以 null 结尾的字符数组或字节数组。

要解决这个问题，请给 fgets 分配空间的大小。

fgets(c, n + 1, stdin);

当你完成反转时，null-terminate o。

*(o + n) = '\0';

或者

o[n] = '\0'; //you can use this notation which is more readable than dereferencing

小问题：

• 您切换了主要参数的名称这一事实。通常是int main(int argc, char * argv[])。这可能会让阅读您的代码的人感到困惑。
• char *c = malloc((sizeof(char) * n) + 1); 有不必要的逻辑，可以是char *c = malloc(n + 1);，char 是一个字节。
• 程序的逻辑存在潜在问题，当输入的字符串比您要求用户的字符串短时，输出将不是您想要的，您可以付出额外的努力来防止您的代码出现错误输入.

考虑所有因素，以您的代码为基础，它可能是这样的：

//Only the changed parts are represented, the rest is the same
#include <string.h> //for strlen
    //...
    if (argc != 2 || atoi(argv[1]) < 1) { //n must be positive (I switched argv and argc)
        printf("Please enter the number of elements in your string!\n");
        return 1;
    }

    size_t n = atoi(argv[1]); //size_t type more suited for sizes
    char *c = malloc(n + 1);
    char *o = malloc(n + 1);
    //...
    fgets(c, n + 1, stdin);   //as stated n + 1 size argument 

    if(strlen(c) < n) {    //if the length of inputed string is shorter than intended
        puts("The string size shorter than stated!");
        return 1;
    }
    //...
    for (size_t i = 0; i < n + 1; i++) { //repalced int iterator type whith size_t
    //...
    o[n] = '\0'; //null terminate o
    //...

Answer 2

你的程序有多个问题：

• 为什么需要字符数的参数？假设最大长度并使用自动存储在main() 中定义char 数组会简单得多。

• 语句char *c = malloc((sizeof(char) * n) + 1); 计算了正确的分配大小，但这是偶然的，因为sizeof(char) 总是1。你应该写char *c = malloc(n + 1);或char *c = malloc(sizeof(*c) * (n + 1));。

• 由于fgets() 将存储换行符，您应该将分配大小增加 1 以避免将换行符留在输入流中，但您需要避免在要反转的字符中包含换行符。在所有情况下，您必须将数组的大小传递给fgets()，而不是n，因为fgets() 只会将n - 1 字节存储到数组中并将c[n - 1] 设置为空终止符，这会导致反转字符串以空终止符开头，使其成为空字符串。

• 您不测试fgets() 是否成功读取标准输入。

• 您不计算要反转的字符数。如果用户输入的字符少于n，您将转置超出输入的字节，可能是空字节，这将使反转的字符串为空（这是您观察到的一个很好的解释）。

• 转置循环应该针对i = 0 而i < n 进行迭代，而不是n + 1。

• 您没有在目标数组的末尾设置空终止符。该数组分配有malloc()，因此未初始化。

这是修改后的版本：

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

int main(int argv, char *argc[]) {
    if (argv != 2) {
        printf("Please enter the maximum number of characters in your string!\n");
        return 1;
    }
    int n = atoi(argc[1]);
    if (n < 1) {
        printf("Invalid number of characters: %d\n", n);
        return 1;
    }
    // allocate 1 extra byte for the newline, one more for the null terminator
    char *buf = malloc(n + 2);
    char *out = malloc(n + 2);
    printf("Enter your string: ");
    if (!fgets(buf, n + 2, stdin)) {
        printf("no input\n");
        return 1;
    }
    // get the number of characters in the input before the newline, if any
    int len;
    for (len = 0; buf[len] && buf[len != '\n'; n++)
        continue;
    // if you can use the library function `strcspn()`, replace the for loop with this:
    //len = strcspn(buf, "\n");

    // copy the string in reverse order
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        out[i] = buf[len - 1 - i];
    }
    // set the null terminator
    out[len] = '\0';
    printf("%s\n", out);
    free(buf);
    free(out);
    return 0;
}

您也可以从 IDE 中在程序终止后立即关闭终端窗口的系统上运行程序。这将阻止您看到输出。在return 0; 之前添加getchar(); 以解决此问题或从shell 窗口手动运行程序。

Answer 3

我的代码有什么问题！

关键功能问题包括：

用fgets()读取"12345\n"至少需要6个字节，7个更好¹。

o[] 上缺少空字符

fgets(c, n, stdin)，c[n-1] 是 null 字符 并且带有“反转”，因为代码假定 n 字符，c[n-1] 变为 o[0]，因此代码打印空字符串.

  // fgets(c, n, stdin);  // too small
  fgets(c, n + 1, stdin);  

  // add before printing.
  o[n] = '\0';

---

存在其他小问题。

---

¹ 也增加分配，然后从输入中删除 \n。

Answer 4

如果值 n 与数量不匹配，您的程序将失败 输入字符串中的字符主要是因为你没有初始化 您分配的内存。

e.g.

n = 10
c = "hello"  

c 的长度为 5，但您已分配 11 个字节，因此 hello\n\0 之后的字节在 c 中未初始化，因为 fgets 不会为您填写这些字节。

在内存中看起来像这样

    +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
c ->| h | e | l | l | o |\n |\0 |   |   |   |   |
    +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+

当你把绳子转过来时

*(o + i) = *(c + n - 1 - i)

由于您使用n 作为开始复制字符的偏移量，因此您开始的不是“hello\n\0”复制 位置 9 (10 - 1 - 0) 并将其作为第一个字符放在 o 中， 但由于所有c 都没有初始化任何东西都可以在那里，甚至\0 这可以解释为什么你 不要打印任何东西。

最好是在你读取字符串后用一个简单的 for 循环计算字符串的长度

int len = 0;
for (len = 0; c[len] && c[len] != '\n'; ++len);

然后使用len作为偏移量而不是n

*(o + i) = *(c + len - 1 + i)