fscanf的不同输入类型

Question

我对fscanf的理解：
 从文件中抓取一行并根据格式将其存储到字符串中。

话虽如此，有三种（看似不同的）方式传递＆＃34;字符串＆＃34;周围（字符数组）。

一些假设：
1. fp是一个有效的FILE指针 2.文件中有1行，内容为＆＃34; Something＆＃34;

具有已分配内存的指针

char* temp = malloc(sizeof(char) * 1); // points to some small part in mem.
int resp = fscanf(fp,"%s", temp); 
printf("Trying to print: %s\n",temp); // prints "Something" (that's what's in the file)

具有预定义长度的数组（它与指针不同！）

char temp[100]; // this buffer MUST be big enough, or we get segmentation fault
int resp = fscanf(fp,"%s", temp); 
printf("Trying to print: %s\n",temp); // prints "Something" (that's what's in the file)

空指针

char* temp; // null pointer
int resp = fscanf(fp,"%s", temp); 
printf("Trying to print: %s\n",temp); // Crashes, segmentation fault

因此出现了一些问题！

1. malloc为1的指针如何包含更长的文本？
2. 由于指针的内容似乎并不重要，为什么空指针会崩溃？我希望分配的指针也会崩溃，因为它指向一小段内存。
3. 为什么指针有效，但数组（char temp[1];）崩溃？

编辑：

我很清楚你需要传递一个足够大的缓冲区来包含来自该行的数据，我想知道为什么它仍在工作并且在其他情况下不会崩溃。

Answer 1

  

我对fscanf的理解：

     

从文件中获取一行并基于   格式，将其存储到字符串。

不，这包含一些严重而重要的错误观念。 fscanf()按照指定的格式从文件中读取，以便为其第三个和后续参数指向的部分或全部对象赋值。它不一定读取整行，但另一方面，它可能读取不止一行。

在您的特定用法中，

int resp = fscanf(fp,"%s", temp);

，它试图跳过任何前导空格，包括但不限于空行和空行，然后将字符读入指向字符数组，直到第一个空格字符或文件末尾。在任何情况下它都不会消耗它填充数组内容的行的行终止符，但如果在至少一个非空白字符后面的行上有其他空格，它甚至都不会那么远（尽管不是您描述的特定样本输入中的案例。）

  

话虽如此，有三种（看似不同的）方式传递＆＃34;字符串＆＃34;周围（字符数组）。

字符串不是C中的实际数据类型。字符数组是，但这样的数组不是＆＃34;字符串＆＃34;在C意义上，除非它们包含至少一个空字符。此外，在这种情况下，大多数情况下C字符串函数仅对这些数组的部分进行操作，直到并包括第一个空值，因此最好将这些部分表示为＆＃34;字符串＆＃34;。

有多种方法可以获得可以被视为字符串的字符序列的存储空间，但只有一种方法可以传递它们：通过指向第一个字符的指针。无论是通过声明字符数组，字符串文字还是通过为其分配内存来获取存储，都只能通过指针访问 。即使通过将索引运算符[]应用于数组变量的名称来声明char数组和访问元素，实际上仍然使用指针来访问内容。

  

  
1. 为什么malloc为1的指针可以包含更长的文本？
  

指针除了自身之外不包含任何内容。它指向的空间包含其他任何内容，例如文本。如果只分配一个字节，则分配的空间只能包含一个字节。如果通过尝试写入指针所指向的较长字符序列来超出该一个字节，则调用未定义行为。特别是，C不保证会产生错误，或者程序将无法按预期运行，但是所有方式的 都可以无限制地发生。

  

  
1. 由于指针内容似乎不重要，为什么空指针崩溃，我希望分配的指针崩溃为   好吧，因为它指的是一小段记忆。
  

尝试取消引用无效指针（包括但不限于空指针）也会产生未定义的行为。崩溃完全在可能的行为范围内。在这种情况下，C不保证崩溃，但是某些实现可靠地提供了这种情况。

  

  
1. 为什么指针有效，但数组（char temp [1];）崩溃？
  

你没有演示你的单字符数组替代，但是再次，超越对象的边界 - 在这种情况下是一个数组 - 产生未定义的行为。它是 undefined 所以没有理由认为行为与超出已分配对象的边界相同，或者甚至其中任何一个行为都是一致的。

Answer 2

  

话虽如此，有三种（看似不同的）方式传递＆＃34;字符串＆＃34;周围（字符数组）。

传递C - ＆＃34;字符串＆＃34;至scanf()＆amp;朋友只有一种方式：传递足够有效记忆的地址。

如果你没有代码会调用infamouse Undefined Behavior，这意味着任何事情都可能发生，从崩溃到看似正常运行。

Answer 3

  

为什么malloc为1的指针可以包含更长的文本？

理论上讲，它不能不导致未定义的行为。但实际上，当你分配一个字节时，分配器会给你一小块它支持的最小大小的内存，这通常足够8..10个字符而不会导致崩溃。附加内存用作防止崩溃的“填充”（但它仍然是未定义的行为）。

  

由于指针内容似乎不重要，为什么空指针崩溃，我希望分配的指针也会崩溃，因为它指向一小段内存。

另一方面，

空指针即使对于空字符串也是不够的，因为您需要空终止符。因此，它是一个有保证的UB，它在大多数平台上表现为崩溃。

  

为什么指针有效，但数组（char temp[1]）崩溃？

因为数组的分配没有任何额外的“填充”内存。请注意，无法保证崩溃，因为数组后面可能没有未使用的内存字节，您的字符串可能会损坏而不会产生任何后果。

Answer 4

因为空指针没有分配内存。

当你请求一小段内存时，它是从名为＆＃34; heap＆＃34;的内存块中分配的。堆总是以块或页为单位进行分配和释放，总是比几个字节大一些，通常是几KB。

因此，当您使用new或通过定义数组（小）分配内存时，您将在堆中获得一块内存。实际可用空间较大，可以（经常）超过您请求的数量，因此写入（和读取）比请求的数据更安全。但理论上，它是一个UB而应使程序崩溃。

创建空指针时，它指向0，无效地址，无法读取或写入。因此，它保证程序会崩溃，通常是由于分段错误。

小型阵列可能比new和malloc更频繁地崩溃，因为它们并不总是从堆中分配，并且可能会在之后没有任何额外空间，所以写超过限制更危险。但是，它们经常在未使用的（未分配的）内存区域之前，因此有时您的程序可能不会崩溃，而是会损坏数据。