Question

我对C编程真的很陌生，而且对于我们的一项作业，我们基本上必须从存储卡中恢复jpg图像。我的代码是这样的：

#include <cs50.h>       
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// typedef uint8_t BYTE; 
// #define BUFFER_SIZE 512

int main(int argc, char *argv[])
{
    // ensure proper usage
    if (argc != 2)
    {
        fprintf(stderr, "Usage: ./recover image\n");
        return 1;
    }

    //opens the memory card for reading
    FILE* mem = fopen(argv[1], "r");
    if (mem == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Could not open %s.\n", argv[1]);
        return 1;
    }

    unsigned char buffer[512];
    FILE* img = NULL;
    int found = 0;
    int count = 0;

    while (fread(&buffer, 512,1,mem) == 1)
    {
        if (buffer[0] == 0xff && buffer[1] == 0xd8 && buffer[2] == 0xff && (buffer[3] & 0xe0) == 0xe0)
        {
            if (found == 1)
                fclose(img);
            else
                found = 1;


        char filename[8];
        sprintf(filename, "%03d.jpg", count);
        img = fopen(filename, "a");
        count++;
        }

        if (found ==1)
        {
            fwrite(&buffer,512,1,img);
        }
    }

    fclose(mem);
    fclose(img);
    return 0;
}

//＃1为什么它的＆amp;缓冲区而不是缓冲区无关紧要 //＃2如何附加到数组工作，概念上

这很有效，但我只是想知道：

当我使用unsigned char缓冲区[512]时，正如我在这种情况下所做的那样，它可以正常工作，但是当我尝试使用char缓冲区[512]时，它因分段错误而中断，所以我只是想知道什么＆＃39; char和unsigned char数组之间在内存方面的区别？
我在概念上有点困惑，为什么这会起作用，因为我一直认为数组有固定的大小，但在这种情况下：

char filename[8]; sprintf(filename, "%03d.jpg", count); img = fopen(filename, "a"); count++;

我不确定发生了什么，因为我在一块内存上打开一个数组，然后......到那个数组？

部分代码是通过视频演练提供给我们的，但是现在我已经完成了它，我对某些概念感到有点困惑 - 感谢我能提供的任何帮助得到！

Answer 1

1为什么它的＆amp;缓冲区而不是缓冲区//＃2如何附加到数组工作无关紧要

好的，我们走了：C中的数组在很多方面在概念上是一个相当混乱的东西。它们与原始类型（例如char和int）共享一些特征，因为它们本质上是值，它们在堆栈上重新分配，并且它们在自动解除分配时会自动解除分配。它们超出范围，所以你不必担心释放它们。但是，他们与指针共享接口;使用方括号访问数组的第一个，第二个，第三个等元素的语法与访问堆中缓冲区的第一个，第二个，第三个等元素的语法相同一个指针。这本身并不一定非常混乱;如果在两种情况下该接口都有意义，那么共享类似接口的两种不同类型并不是不合理的。

然而：阵列有一小部分＆＃34;魔法＆＃34;给他们;如果你为一个数组分配一个数组 - 无论它是变量，还是你传递给函数的参数 - 它将自动转换为指向数组第一个元素的指针。

char foo[512];   // an array of size 512
char *bar = foo; // a *pointer* to the first element in the array

这种自动转换在接近金属的情况下有点令人惊讶。像C这样的语言通常会让你拼出你将要做的事情;此外，指针和数组是如此可互换的事实使得很容易假设数组实际是指针，而实际的指针是数组。但是，它们并不相同，一个明显不同的是您在此处提出的问题的答案：无论您通过fread还是{{1}，为什么您对buffer的调用都有效？ }}？好吧，假设您有以下变量：

&buffer

假设一台int foo; char bar[8]; int baz;大小为4的机器，您可以想象这些机器在内存中的布局是这样的：

int

看着这种视觉抽象，你可以看到一些东西; ------------------------------------- ||f¦o¦o¦ ||b¦a¦r¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ||b¦a¦z¦ || ||1¦2¦3¦4||1¦2¦3¦4¦5¦6¦7¦8||1¦2¦3¦4|| -------------------------------------所在的地址（显然）与其第一个元素bar所在的地址相同，因此，当您将b传递给采用bar的内容时＃39; s转换为指向其第一个元素的指针，与数组本身的地址相同的地址。这就是为什么，如果你同时记录一个数组和地址在数组中，两次都得到相同的值：

char *

相比之下，如果char foo[512]; printf("%p %p\n", (void *)foo, (void *)&foo); // these will both log the same address是指针而不是数组（也就是说，它被键入为foo而不是char * }），您实际上会为char []和foo获取不同的值，并且将&foo传递给类似&foo的函数将无法正常工作。这是因为与数组不同，指针不代表数据本身，而是可以被认为是指向存储在某个其他位置的数据的路标，因此，它的地址 not 数据的地址。

这种魔法存在的原因基本上是为了方便，因此您可以像使用指针一样使用数组。然而，这会给你带来新的陷阱，你必须要小心。例如，您无法从函数返回数组：

fread

你在这看到问题吗？基本上，只要我们尝试返回char *foo() { char bar[4] = "Bar"; return bar; // This won't work. Don't do this! }，它就会变成指向数组中第一个元素的指针。但是，只要bar返回，foo()数组就会超出范围并被取消分配。调用者现在有一个指向垃圾记忆的指针。这是特别阴险的，因为似乎仍然可以工作;以前由数组占用的内存将继续包含数组所具有的任何值，直到其他东西决定覆盖该内存，并且不能保证这是否会迟早发生。这种不确定性会导致未定义的行为，这可能是非常微妙且难以追踪的错误的来源。

因此，总结一下：无论是否包含＆符号（bar），传递数组都会获得相同的值，这仅仅是因为数组的工作方式。您可以，也可能应该传递一个数组，就好像它是一个指针，没有符号。但是，您应该始终了解您是否正在处理指针或数组，以避免导致未定义的行为。

这很有效，但我只是想知道：


当我使用unsigned char缓冲区[512]时，正如我在这种情况下所做的那样，它可以工作，但是当我尝试使用char缓冲区[512]时，由于分段错误而中断，所以我只是想知道什么＆＃39;在内存方面char和unsigned char数组之间的区别？

从&更改为char不应导致崩溃。撞到了什么线？

我在概念上有点困惑，为什么这会起作用，因为我一直认为数组有固定的大小，但在这种情况下：

char filename [8];   sprintf（filename，＆＃34;％03d.jpg＆＃34;，count）;   img = fopen（filename，＆＃34; a＆＃34;）;   计数++;

这个数组确实有一个固定的大小。您的sprintf语句生成一个字符串，其中包含以下内容：三位数字，一个句点，然后是字符＆＃34; jpg＆＃34;。这七个字符，并添加C字符串所需的空终止符会产生八个字符。

在做这样的事情时要非常小心。如果你不小心尝试写一个大于数组大小的字符串，C就不会阻止你，然后你将覆盖内存中数组之后发生的任何事情。这会导致未定义的行为，这意味着无法保证会发生什么。您的程序可能会崩溃。您可能会在程序中的其他位置静默地损坏某些数据。虫洞可能向第五维开放，导致地球被邪恶的食人空间三叶虫侵入。几乎任何事情都有，所以在使用缓冲区时要小心。

实际上，在这个程序中有一种方法可以实现;如果unsigned char变为count或更大，1000会给它超过三位数，即使您只要求三位数。这将导致缓冲区溢出。在生产应用中，您要1）添加支票以确保sprintf永远不会超过count，2）检查999的值以确定适当的字符串大小，而不是硬编码为8，或3）硬编码字符串的大小，以便能够保存count可以存储的最大值的位数（开英特尔x86，即int，十位数字，因此为点添加一个，为扩展添加三个，为终结符添加一个，您将字符串设置为15个字节长）

修改

我原来的，对这个问题的匆匆书面答案被一些人误解了，所以现在我有更多的时间，我将其重写为尽可能清晰和详细。如果您仍然不相信，请阅读section 6 of the comp.lang.c FAQ。

Answer 2

使用＆amp;缓冲区和缓冲区是两回事。 ＆amp; buffer 为您提供缓冲区变量的内存地址，而使用缓冲区为您提供缓冲区指向的值（其值）。对于fread，你应该只使用缓冲区（或＆amp; buffer [0]）而不是＆amp; buffer。

我不知道“附加到数组”究竟是什么意思，但我会尝试回答：数组是固定大小的内存块，连续存储在内存中。

如果您想在不超出其大小的情况下向其添加更多数据，则有很多方法可以做到这一点。一种是简单地保持指向数组的下一个索引的指针（从0开始），每次存储更多数据时，都会增加指针的写入量。
如果您的数据量超过了数组大小，则应使用动态分配的数组并根据需要重新分配。

unsigned char buffer [512]和char buffer [512]在内存中的存储完全相同。但请注意，您使用signed char，存储溢出的值。

char c = 0xff // Overflow
unsigned char c = 0xff // OK

但这与分段错误无关。

您的问题的最后部分未被理解。

关于C中数组的概念（基本）问题

2 个答案:

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