C 程序在 Mac OSX 和 Linux 上的行为不同

Question

我编写了一个程序来创建横向滚动选取框效果，它可以在我的 Mac 终端上完美运行。但是，当我在我的树莓派（Raspbian Linux）上运行它时，效果会变得混乱并开始在新行上打印并且不会滚动整个文本长度。谁能弄清楚问题是什么？我已经尝试了好几天了。

// Compile: gcc marquee.c -o marquee -lncurses
// Usage: ./marquee filename length row col speed
// Reads text from a file and displays 'length' number of chars 
// scrolling sideways at a given 'row, col' position at some indicated 'speed'

#include    <curses.h>
#include    <string.h>
#include    <unistd.h>
#include    <stdio.h>
#include    <stdlib.h> 
#include    <fcntl.h>

#define ROW 10

int main(int ac, char *av[])
{
    if(ac != 6){
        printf("marquee [fileName] [row] [col] [speed (1-99)]\n");
        perror("Insuffecient argument count\n"); 
        exit(1); 
    }

    char message[256];
    int text_length;
    int i;
    int k;  
    int orgPos = atoi(av[4]);
    int pos;
    int row = atoi(av[3]);  
    int dir = 1; 
    int maxPos = atoi(av[2]);

    int speed = atoi(av[5]);

    int filedesc = open(av[1], O_RDONLY); 

    if(filedesc < 0) {
        perror("Could not open file");
        exit(1); 
    } 

    if(speed < 10) 
        speed = 500000; 
    if(speed >= 10 && speed < 20) 
        speed = 250000; 
    if(speed >= 20 && speed < 30) 
        speed = 120000; 
    if(speed >= 30 && speed < 40) 
        speed = 100000; 
    if(speed >= 40 && speed < 60) 
        speed = 80000; 
    if(speed >= 60 && speed < 70) 
        speed = 60000; 
    if(speed >= 70 && speed < 80) 
        speed = 40000; 
    if(speed >= 80 && speed < 90) 
        speed = 20000; 
    if(speed >= 90 && speed < 95) 
        speed = 10000; 
    if(speed >= 95 && speed <= 99) 
        speed = 5000; 

    int bytesRead = 0; 
    while(bytesRead == read(filedesc, message, 256) > 0){

    }

    // Get text length
    text_length = strlen(message);

    initscr(); // initialize curses
    clear();
    curs_set(0);

    while(1) {
        clear(); // clear last drawn iteration

        pos = orgPos;

        char * scroll;
        scroll = malloc(2*maxPos);

        for(i = 0; i<2*maxPos; i++) 
        {
            scroll[i] = message[i%text_length];
        }

        for(i = 0; i < 1000; i++){
                mvaddnstr(row, orgPos, &scroll[i%maxPos], maxPos);
                usleep(speed);
                refresh();
        }
    }

    endwin();

    if(close(filedesc) == -1) 
    {
        perror("Error closing file"); 
        exit(1); 
    }
}

这里肯定有很多改进，但请让您的调试目标弄清楚为什么它不能在 linux 上正确运行。这是一个示例测试用例：

$ ./marquee scroll.txt 25 0 0 50

scroll.txt 包含以下内容：

Hello, this is a test for the scrolling marquee. 

Answer 1

您有一个automatic variable char message[256];。您没有显式初始化它，因此它在开始时包含垃圾。很难（甚至不可能，想想ASLR 或环境是如何传递的，也许通过main 的第三个参数）来预测其中的确切垃圾是什么。

您正在使用read(filedesc, message, 256)，但read(2) 不会在message 的末尾添加任何NUL 字节，除非该字节在文件中；所以使用strlen(message) 是undefined behavior (UB)，你应该是scared。

效果很好

错误。有时，当您运气不佳时，UB 似乎偶然（而不是“完美地”）工作。这就是它未定义的原因。这可能是 MacOSX 下的情况。但是，即使您的程序（错误地并且运气不好）似乎可以工作，它仍然存在很多错误。

UB 是未定义的，因此如果不深入研究血淋淋的实现细节，就无法解释行为差异。如果你真的关心这些（但你真的不应该），研究你的编译器的源代码，你的内核代码（以及在execve(2)之后会发生什么，特别是在crt0中），生成的汇编代码（使用gcc -S -fverbose-asm -O ) 来了解message 里面有什么样的垃圾数据。您可能需要花费数年时间才能了解所有血淋淋的细节。

你应该替换（注意你的==是非常错误的）

     while(bytesRead == read(filedesc, message, 256) > 0){ //BAD

至少（使用comma operator 和assignment expression）清除message 并保持读取字节数：

    while ((memset(message, 0, sizeof(message)),
           (byteread = read(filedesc, message, sizeof(message)-1) > 0) {

由于message 的最后一个字节永远不会是read，它保持其0 值（并且byteread 始终小于256，sizeof(message) ...）。

您的程序中还有其他错误。保持恐惧（请参阅 this 以获取灵感）。

尝试使用调试器。使用cross-compilation，可以将use the gdb debugger 用于remote debugging。将-g -Wall 传递给您的交叉编译器，如果它是一些GCC。也许在你的树莓派上使用valgrind。

也许还可以使用一些static program analyzer，例如clang-analyzer 或Frama-C。需要注意的是，它们可能需要额外的技能和注释（例如，在 ACSL 中用于 Frama-C）才能有用，并且可以提供大量 false alarms（请记住 Halting Problem 是 undecidable，所以不要期望太多来自静态程序分析器和编译器）。

顺便说一句，关于未初始化内存的正确想法是相信（这是一个有用的虚构）它携带某种“疾病”，这种“疾病”会传播到所有使用它的东西。当然，这不是计算机内部发生的事情。但是这样想会帮助你避免 UB。