C-内部结构内部阵列的声明有时会失败

Question

是什么使以下代码在某些Linux/GCC环境上失败？我声明一个结构，然后创建此结构的"实例"。问题在于一个数组，该数组应该容纳单独的字符串并可以重新算起。详细信息：

typedef struct {
    char (*pointer)[256];
    int used;
    int size;
} Array;
Array *createArray(int start_size) {
    Array *array = malloc(sizeof( *array));
    array->used = 0;
    array->size = start_size;
    array->pointer = malloc(start_size * sizeof *array->pointer); // <--- here
    return array;
}

使用非初始化值的线标记在下面的<--(strcpy(。 parse功能append s使用append功能。

void append(Array *array, char* elem) {
    if (array->used >= array->size) {
        // expand table
        array->pointer = realloc(array->pointer, array->size * 2 * sizeof *array->pointer);
        array->size *= 2;
    }
    // append new arg
    strcpy(array->pointer[array->used] , elem); // <-- here
    array->used++;
}
Array *parse(char* command) {
    // split command by space and store each arg in array
    char *args_str;
    Array *args_list = createArray(DEFAULT_SIZE); // expandable array holding arguments
    args_str = strtok(command, " ");
    append(args_list, args_str);
    args_str = strtok(NULL, " ");
}

valgrind表明，由于使用非专业化值，上面标记为<--- here的行上有一个错误，但是该代码在Valgrind内部效果很好，也可以：

CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) 3.10.0-693.11.6.el7.x86_64, gcc version 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16)
Ubuntu 16.04.3 LTS 4.4.0-112-generic, gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.6)

但失败：

Linux kali 4.13.0-kali1-amd64, gcc version 7.2.0 (Debian 7.2.0-14)

首先输入程序后立即投掷SEGFAULT 11，这是在编译过程后，它在每个环境上都可以编译确定。

Answer 1

根据Pablo评论，需要修复parse逻辑并改进realloc！如前所述，当malloc或realloc返回时检查NULL。

这是您进一步改进的MCVE：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define DEFAULT_SIZE 256
typedef struct {
    char (*pointer)[256];
    int used;
    int size;
} Array;
Array *createArray(int start_size) {
    Array *array = malloc(sizeof(*array));
    array->used = 0;
    array->size = start_size;
    array->pointer = malloc(start_size * sizeof * array->pointer); // 
    return array;
}
void append(Array *array, char* elem) {
    if (array->used >= array->size) {
        // expand table
        array->pointer = realloc(array->pointer, array->size * 2 * sizeof * array->pointer);
        array->size *= 2;
    }
    // append new arg
    strcpy(array->pointer[array->used] , elem); // <-- here
    array->used++;
}

Array *parse(char* command) {
    // split command by space and store each arg in array
    char *args_str;
    Array *args_list = createArray(DEFAULT_SIZE); // expandable array holding arguments
    args_str = strtok(command, " ");
    append(args_list, args_str);
    args_str = strtok(NULL, " ");
    append(args_list, args_str);
    return(args_list);
}
int main(void)
{
    char str[] = { '1', '2', '3', ' ', '5', '6', '7', ' ', 0 };
    Array *p = parse(str);
    printf("%sn",p->pointer[0]);
    printf("%sn",p->pointer[1]);
    return 0;
}

输出：

123
567

Answer 2

我将从评论中引用自己：

在附录中，您应该声明char (*tmp)[256];并以这样的方式调用realloc： tmp = realloc(array->pointer, ...);。

然后，您检查tmp == NULL是否并处理错误情况，以及它不是NULL，array->pointer = tmp;。 如果源字符串ELEM超过255个字符长，则可能会溢出指针 这将导致不确定的行为。使用

strncpy(array->pointer[array->used] , elem, sizeof *array->pointer[array->used]);
array->pointer[array->used][sizeof(array->pointer[array->used]) - 1] = 0;

而不是。

您的append功能有一个小问题，它不会返回任何事物。我将其修改为：

Array *parse(char* command) {
    // split command by space and store each arg in array
    char *args_str;
    Array *args_list = createArray(DEFAULT_SIZE); // expandable array holding arguments
    args_str = strtok(command, " ");
    do {
        append(args_list, args_str);
    } while(args_str = strtok(NULL, " "));

    return args_list;
}

我拿走了您的代码并修复了parse功能，并从我的main调用它功能。

int main(void)
{
    Array *array;
    char cmd[] = "ls -alh --color /tmp";
    array = parse(cmd);
    if(array == NULL)
        return 0;
    printf("Array->used: %d, array->size: %dn", array->used, array->size);
    for(int i = 0; i < array->used; ++i)
        puts(array->pointer[i]);
    free(array->pointer);
    free(array);
}

我得到的输出是：

==11553== Memcheck, a memory error detector
==11553== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==11553== Using Valgrind-3.13.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==11553== Command: ./a
==11553== 
Array->used: 4, array->size: 10
ls
-alh
--color
/tmp
==11553== 
==11553== HEAP SUMMARY:
==11553==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==11553==   total heap usage: 3 allocs, 3 frees, 3,600 bytes allocated
==11553== 
==11553== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==11553== 
==11553== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==11553== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)

代码正常工作，问题可能会发生，因为不确定parse呼叫之前的行为。我将测试代码放在这里：https：//ideone.com/9vyyyh

您可以在IDEONE上看到，代码也会产生正确的结果。