Question

我对我在C程序中出错的原因感到困惑：我试图创建一个以'!'开头的字符串，并添加从传感器读取的6个值（用逗号分隔）然后通过串口发送。示例输出为："!5,5,5,5,5,5"或"!34,34,34,34,34,34"。

问题：因为传感器值（上例中的5或34）的范围可以从0到255，所以我在运行时不知道我的char数组需要多大。这意味着我每次要添加到字符串时都必须动态重新分配内存。下面是我尝试这样做的，但我做错了，因为我看到没有任何东西进入我的串口（表明存在运行时错误）。

如何正确实现代码以动态为字符串分配内存？我尝试使用malloc和realloc的行为不符合预期。

char* convertIntToString(uint8_t integerValue){
    char *str = malloc(4);          //up to 3 digits + 1 for null termination 
    utoa(integerValue, str, 10);
    return str;
}

char* concat(char *s1, char *s2)
{
    char *result = malloc(strlen(s1)+strlen(s2)+1);//+1 for the zero-terminator
    //in real code you would check for errors in malloc here
    strcpy(result, s1);
    strcat(result, s2);
    return result;
}

int main(void)
{
    uint8_t analogValue;
    char *outputStr = malloc(1);  //initalize size of char array = 1 element

    while (1) {
        outputStr = realloc(outputStr, 1);
        outputStr = concat(outputStr, "!");
        analogValue = ReadADC(0);
        outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue));
        for(int i = 0; i < 5; i++){
            outputStr = concat(outputStr, ",");
            outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue));
        }
        CDC_Device_SendString(&VirtualSerial_CDC_Interface, outputStr); //send string via USB
        free(outputStr);
    }  
}

Answer 1

由于在outputStr循环内的第一个语句中未正确初始化while的内容，因此您遇到了未定义的行为。

   outputStr = realloc(outputStr, 1); // outputStr is not initialized.

将它们更改为：

    outputStr = realloc(outputStr, 2);
    strcpy(outputStr, "!");

你也在泄漏一大堆内存。从convertToString返回的值绝不是free d。

您可以通过稍微改变策略来避免这个问题。

将函数更改为需要字符串并使用它。

char* convertIntToString(uint8_t integerValue,
                         char* str)
{
   utoa(integerValue, str, 10);
   return str;
}

然后，将其用法更改为：

    outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue, str));

由于您使用concat的方式，您也在泄漏内存。

        outputStr = concat(outputStr, ",");

泄漏outputStr的旧值。您需要将outputStr的旧值保留更长时间才能free。

以下是我对while循环的建议：

while (1) {

    outputStr = realloc(outputStr, 2);
    strcpy(outputStr, "!");

    analogValue = ReadADC(0);

    char str[4]; // This is the max you need.
                 // There is no need to malloc and free.

    outputStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue, str));

    for(int i = 0; i < 5; i++){

        char* newStr = concat(outputStr, ",");

        // free the old memory before using the new memory
        free(outputStr);
        outputStr = newStr;

        newStr = concat(outputStr, convertIntToString(analogValue, str));

        // free the old memory before using the new memory
        free(outputStr);
        outputStr = newStr;
    }
    CDC_Device_SendString(&VirtualSerial_CDC_Interface, outputStr); //send string via USB
    free(outputStr);
}

Answer 2

以下代码：

消除了对malloc，free，realloc的不必要调用，因此（除此之外）没有内存泄漏
创建所需的字符串以输出
消除了不必要的子功能
生成正确的outputStr []数组内容

现在是代码：

#include <string.h>

int main(void)
{
    uint8_t analogValue;
    char outputStr[20];  
    char temp[4];

    while (1)
    {
        memset( outputStr, 0, sizeof(outputStr) );
        outputStr = strcat(outputStr, "!");

        for(int i = 0; i < 5; i++)
        {
             analogValue = ReadADC(0);
             if( i < 4 )
                sprintf( temp, "%u,", analogValue );
             else
                sprintf( temp, "%u", analogValue );
            strcat( outputStr, temp );
        }

        CDC_Device_SendString(&VirtualSerial_CDC_Interface, outputStr); //send string via USB
    }  
}

在C中连接char数组：动态处理内存

2 个答案: