Question

我经常使用便捷函数返回指向静态缓冲区的指针，如下所示：

char* p(int x) {
    static char res[512];

    snprintf(res, sizeof(res)-1, "number is %d", x));

    return res;
}

并将它们作为其他函数的参数使用：

...
some_func( somearg, p(6) );
....

然而，这种“便利性”除了不是线程安全之外还有一个恼人的缺点（可能还有更多原因）：

some_func( somearg, p(6), p(7) );

上面显然没有做我想要的，因为最后两个参数将指向相同的内存空间。我希望能够在没有太多麻烦的情况下正常工作。

所以我的问题是：

我是否有一些神奇的方法让我无法完成我想要的事情，而无需进行繁琐的分配和释放吗

*****更新2010-04-20 *****

无耻的插件：看看我自己的答案here

我想它会起作用，但它也接近于矫枉过正。意见？

Answer 1

嗯，一种广泛使用的方法是在调用者上为结果准备内存缓冲区。呼叫者可以选择最喜欢的方法。

在您的情况下，将p写为

char* p(char *buffer, size_t max_length, int x) { 
  snprintf(buffer, max_length, "number is %d", x); 
  return buffer; 
}

并将其命名为

char buffer1[512], buffer2[512];   
some_func( somearg, p(buffer1, sizeof buffer1 - 1, 6), p(buffer2, sizeof buffer2 - 1, 7) );

这种方法至少有一个明显的缺点：一般情况下，调用者事先并不知道需要为缓冲区分配多少个字符。如果一个好的常量编译时值可用，则很容易，但在更复杂的情况下需要额外的工作，比如提供某种“预计算”功能，将所需的缓冲区大小作为运行时值返回。（snprintf函数实际上是这样工作的：您可以使用空缓冲区指针和零缓冲区大小调用它，只是为了确定缓冲区大小而进行虚构运行。

Answer 2

让调用者提供缓冲区（以及缓冲区的大小）。它是线程安全的，缓冲区通常可以放在堆栈上，因此不会带来堆分配的开销。

Answer 3

只要您理解这是线程不安全的，并且您的逻辑期望“方便”方法返回的值仅在少数调用[[]的持续时间内有效。可能是各种各样的方法，你可以用两种不相关和可能互补的方式来扩展这种便利。

为方便方法添加一个额外的参数，以便这些方法可以传递-optionally-返回值的容器（如果不能隐式设置这样的大小，也可以添加size_of_passed_buffer参数）。每当调用者提供缓冲区时，请使用它，否则，请使用静态缓冲区顺便说一句，如果传递给方便方法的缓冲区是局部变量，它们的分配将自动（并且充分）地管理，遵循调用便捷方法的子程序的生命周期。
使用循环缓冲区，在重用缓冲区元素之前允许给定数量的调用这样的缓冲区也可以是全局的，即与多个“方便”方法共享（当然也需要a）在线程方面运行良好，b）共享指向缓冲区中下一个可用字节/元素的指针。

实现所有这些似乎是

很多工作（为了方便逻辑），还有
可能存在多个错误/问题

但是，只要

缓冲区的大小适当，
使用这些便利方法的逻辑理解“游戏规则”，

这种模式提供了一个简单的自动堆管理系统，这在C中是一件好事（与Java不同，.NET和其他系统不提供内置的基于GC的堆管理）

Answer 4

简而言之，没有。 C不提供任何形式的自动堆管理，因此您可以自己跟踪已分配的内存。标准的类C解决方案是让调用者提供缓冲区，而不是在内部分配缓冲区。虽然这只是追踪内存的责任，但它往往会在一个更方便的地方结束。我想，如果你想在C中获得一种垃圾收集形式，你可以查看Boehm's conservative garbage collector。

Answer 5

如果助手的参数始终是文字（如示例所示），则可以使用宏：

#define P(NUMLIT) ("number is " #NUMLIT)

...
somefunc(somearg, P(6), P(7));
...

预处理器从宏参数NUMLIT创建一个字符串，并将其附加到“number is”以创建单个字符串文字，就像

一样

"this" " " "string"

作为单个字符串文字发出，“this string”。

Answer 6

我找到了另一种方法。像这样：

#define INIT(n) \
 int xi = 0; \
 char *x[n]; \

#define MACRO(s) \
 (++xi, xi %= sizeof(x)/sizeof(*x), x[xi] = alloca(strlen(s)+1), strcpy(x[xi], (s)), x[xi])

我可以这样打电话：

INIT(2);
some_func( somearg, MACRO("testing1"), MACRO("testing2"));

因此缓冲区在堆栈中而不需要任何释放。它甚至是线程安全的。

指向静态变量的不便之处

6 个答案: