Question

我正在从串行总线解析char数组，并将其内容复制到全局数组中，以处理其他功能。重复使用strcpy()和strtok()时，我注意到行为异常。使用Arduino Mega，重复调用strcpy会破坏内存地址吗？

这是针对低级仪器的，它使Arduino充当通过串行输入命令的本地微控制器。我已经完成了几种初始化全局数组的方法，包括；

//char testDate = "YYmmDD"; //failed
//char testDate[6] = "";
//char testDate[6] = "YYmmDD";
//char testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'};
//char testTime = "HHMMSS"; //failed
//char testTime[6] = "";
//char testTime[6] = "HHMMSS";
//char testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'};
//char logfile[24] = "BATCH_YYmmDD_HHMMSS$.txt"; // 20 + 4, exact size
//char logfile[24] = {' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '};

//char testDate[6] = ""; // Null
//char testTime[6] = ""; // Null
char testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'};
char testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'}; // is appending?
char logfile[24] = ""; // Null

演示代码，以最简单的形式；

#include <String.h>

char gva_logfile[24] = {' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '};
char gva_testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'}; // is appending?
char gva_testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'}; 

char lva_testDate[6];

//String y = "BATCH|190117;151442$";
//int lan = y.length(); // should be 20

char x[20] = "BATCH|190117;151442$";
int lan = strlen(x);
//y.toCharArray(x, lan);
//strcpy(x, y);
//y.toCharArray(x, 20);

//strcpy(x, "BATCH|190117;151442$");

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);

  Serial.print("<");
  for(int i=0; i<6; i++){
    Serial.print(gva_testDate[i]); // works
    //Serial.print(gva_testTime[i]); // works
  }
  Serial.println(">"); 
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  char tele[6] = {' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' '};
  while(1){
    char flarb[lan];
    strcpy(flarb, x);
    //Serial.println(flarb);

    if(strstr(flarb, "BATCH|")){
      char * strtokIndx;
      strtokIndx = strtok(x, "|");
      //strcpy(tele, strtokIndx);     // did nothing?
      strtokIndx = strtok(NULL, ";");
      strcpy(gva_testDate, strtokIndx); // missing?

      Serial.println(gva_testDate); // Not missing
      for(int i=0; i<6; i++){
        lva_testDate[i] = gva_testDate[i];  
      }      

      strtokIndx = strtok(NULL, "$");
      strcpy(gva_testTime, strtokIndx); // is fine...

      Serial.println(gva_testDate); // MISSING
      Serial.println(lva_testDate);

      if(strstr(gva_testDate, "YYmmDD")!=NULL || strstr(gva_testTime, "HHMMSS")!=NULL){
          //if((gva_testDate == "YYmmDD") || (gva_testTime == "HHMMSS")){  
          char io[28]; // 16 + 2*6
          sprintf(io, "063 ERROR: %s,%s", gva_testDate, gva_testTime);
          //logArdData(io);
          Serial.print("<");
          Serial.print(io);
          Serial.println(">");
          Serial.flush();
        }
        //else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD") && strstr(gva_testTime, "HHMMSS"))==NULL){
        else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD")==NULL && strstr(gva_testTime, "HHMMSS")==NULL)){  
          //else if((gva_testDate != "YYmmDD") && (gva_testTime != "HHMMSS")){  
          char io[26]; // 14 + 2*6

          //sendArdData(gva_testDate); // is combinined?
          //sendArdData(gva_testTime); // still itself

          sprintf(io, "Assigned %s,%s", gva_testDate, gva_testTime); // is combining testDate and testTime, then printing testTime?
          Serial.print("<");
          Serial.print(io);
          Serial.println(">");
          //sendArdData(io);
          //logArdData(io);
          Serial.flush();        
        }
    }
  }
}

当我尝试在分配gva_testDate后重新打印gva_testTime的存储值时，不知何故gva_testDate变成了NULL而不是190117。我期望gva_testDate会保留其新分配的值，但是事实并非如此。

strcpy() http://www.cplusplus.com/reference/cstring/strcpy/?kw=strcpy和strtok() http://www.cplusplus.com/reference/cstring/strtok/的C ++参考页没有提及内存损坏问题/警告，因此我不希望重复调用修改原始字符串x或已解析的char数组gva_testDate和gva_testTime。

Answer 1

我做了一个测试，准确地发现了这里发生的事情。

这是strtok的问题，也是这样的事实，即您为所有这些字符串函数提供了字符数组，而没有空格分隔符，即'0'。

这是我在计算机上编写的用于测试内容的测试功能

void printAllObjects(int location,char *x, char* strtokIndx, char *gva_testDate,char *gva_testTime)
{
    printf("At location %d\n x pointer %d, string %s\n"
            " strtokIndx pointer %d, string %s\n "
            "gva_testDate pointer %d, string %s\n "
            "gva_testTime pointer %d, string %s\n ",location,x,x,strtokIndx,strtokIndx,gva_testDate,gva_testDate,gva_testTime,gva_testTime);
}

然后，我将所有的arduino代码复制到计算机上，以注释掉所有串行命令，添加了stdio标头，并在多个位置使用了上述功能。

#include <cstdlib>
#include <String.h>
#include <stdio.h>

using namespace std;

/*
 * 
 */

char gva_logfile[24] = {' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '};
char gva_testDate[6] = {'Y', 'Y', 'm', 'm', 'D', 'D'}; // is appending?
char gva_testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'}; 

char lva_testDate[6];

//String y = "BATCH|190117;151442$";
//int lan = y.length(); // should be 20

char x[] = "BATCH|190117;151442$";
int lan = strlen(x);
//y.toCharArray(x, lan);
//strcpy(x, y);
//y.toCharArray(x, 20);

//strcpy(x, "BATCH|190117;151442$");


void printAllObjects(int location,char *x, char* strtokIndx, char *gva_testDate,char *gva_testTime)
{
    printf("At location %d\n x pointer %d, string %s\n"
            " strtokIndx pointer %d, string %s\n "
            "gva_testDate pointer %d, string %s\n "
            "gva_testTime pointer %d, string %s\n ",location,x,x,strtokIndx,strtokIndx,gva_testDate,gva_testDate,gva_testTime,gva_testTime);
}

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
//  Serial.begin(9600);
//
//  Serial.print("<");
//  for(int i=0; i<6; i++){
//    Serial.print(gva_testDate[i]); // works
//    //Serial.print(gva_testTime[i]); // works
//  }
//  Serial.println(">"); 
}



void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  char tele[6] = {' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' '};
  while(1){
    char flarb[lan];
    strcpy(flarb, x);
    //Serial.println(flarb);

    if(strstr(flarb, "BATCH|")){
      char * strtokIndx;
      printAllObjects(1,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      strtokIndx = strtok(x, "|");
      printAllObjects(2,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      //strcpy(tele, strtokIndx);     // did nothing?
      strtokIndx = strtok(NULL, ";");
      printAllObjects(3,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      strcpy(gva_testDate, strtokIndx); // missing?
      printAllObjects(4,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);

//      Serial.println(gva_testDate); // Not missing
      for(int i=0; i<6; i++){
        lva_testDate[i] = gva_testDate[i];  
      }      

      strtokIndx = strtok(NULL, "$");
      printAllObjects(5,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);
      strcpy(gva_testTime, strtokIndx); // is fine...
      printAllObjects(6,x,strtokIndx,gva_testDate,gva_testTime);

//      Serial.println(gva_testDate); // MISSING
//      Serial.println(lva_testDate);

      if(strstr(gva_testDate, "YYmmDD")!=NULL || strstr(gva_testTime, "HHMMSS")!=NULL){
          //if((gva_testDate == "YYmmDD") || (gva_testTime == "HHMMSS")){  
          char io[28]; // 16 + 2*6
          sprintf(io, "063 ERROR: %s,%s", gva_testDate, gva_testTime);
          //logArdData(io);
//          Serial.print("<");
//          Serial.print(io);
//          Serial.println(">");
//          Serial.flush();
        }
        //else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD") && strstr(gva_testTime, "HHMMSS"))==NULL){
        else if((strstr(gva_testDate, "YYmmDD")==NULL && strstr(gva_testTime, "HHMMSS")==NULL)){  
          //else if((gva_testDate != "YYmmDD") && (gva_testTime != "HHMMSS")){  
          char io[26]; // 14 + 2*6

          //sendArdData(gva_testDate); // is combinined?
          //sendArdData(gva_testTime); // still itself

          sprintf(io, "Assigned %s,%s", gva_testDate, gva_testTime); // is combining testDate and testTime, then printing testTime?
//          Serial.print("<");
//          Serial.print(io);
//          Serial.println(">");
          //sendArdData(io);
          //logArdData(io);
//          Serial.flush();        
        }
    }
  }
}
int main(int argc, char** argv) {
    setup();
    printf("Entering loop\n");
    loop();
    return 0;
}

这是我得到的输出

Entering loop
At location 1
 x pointer 199946368, string BATCH|190117;151442$
 strtokIndx pointer 0, string (null)
 gva_testDate pointer 199946344, string YYmmDDHHMMSS
 gva_testTime pointer 199946350, string HHMMSS
 At location 2
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946368, string BATCH
 gva_testDate pointer 199946344, string YYmmDDHHMMSS
 gva_testTime pointer 199946350, string HHMMSS
 At location 3
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946374, string 190117
 gva_testDate pointer 199946344, string YYmmDDHHMMSS
 gva_testTime pointer 199946350, string HHMMSS
 At location 4
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946374, string 190117
 gva_testDate pointer 199946344, string 190117
 gva_testTime pointer 199946350, string 
 At location 5
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946381, string 151442
 gva_testDate pointer 199946344, string 190117
 gva_testTime pointer 199946350, string 
 At location 6
 x pointer 199946368, string BATCH
 strtokIndx pointer 199946381, string 151442
 gva_testDate pointer 199946344, string 190117151442
 gva_testTime pointer 199946350, string 151442

基于这些数据，这是我的结论。

strtok函数修改原始字符串，并将搜索字符替换为空，然后将字符串复制到新索引并返回索引。

strcpy不会对您的代码做任何事情，您以这样的方式编写了缓冲区值：看起来好像strcpy在做讨厌的事情，但是它只是在做应该做的事情。复制字符串，直到找到空值为止。在大多数情况下，它将为您带来很多好处，但在此特定情况下不会。

从结果中可以看出，gva_testDate和gva_testTime的指针差为6，因此，当填充gva_testTime时，如果将gva_testDate用作字符串，则只能在12个字符的末尾看到空值。

lva_testDate也应该是您的缓冲区，您需要给它一个值开头，否则它将成为空缓冲区，并且最终可能会根据编译的代码来修改其他内容。

为解决此问题，我对所有变量进行了初始化，因此输出显示在其下。

char gva_testDate[] = "YYmmDD"; // is appending?
char gva_testTime[] = "HHMMSS";

char lva_testDate[20];

//String y = "BATCH|190117;151442$";
//int lan = y.length(); // should be 20

char x[] = "BATCH|190117;151442$";
int lan = strlen(x);

输出

Entering loop
At location 1
 x pointer 107077760, string BATCH|190117;151442$
 strtokIndx pointer 0, string (null)
 gva_testDate pointer 107077736, string YYmmDD
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 2
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077760, string BATCH
 gva_testDate pointer 107077736, string YYmmDD
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 3
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077766, string 190117
 gva_testDate pointer 107077736, string YYmmDD
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 4
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077766, string 190117
 gva_testDate pointer 107077736, string 190117
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 5
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077773, string 151442
 gva_testDate pointer 107077736, string 190117
 gva_testTime pointer 107077743, string HHMMSS
 At location 6
 x pointer 107077760, string BATCH
 strtokIndx pointer 107077773, string 151442
 gva_testDate pointer 107077736, string 190117
 gva_testTime pointer 107077743, string 151442

我希望这会有所帮助。

Answer 2

正如注释中提到的melpomene和alain一样，您的问题源于字符串中缺少NULL终止符。根据您的评论，我想您可能会与C ++ String类一起使用，该类保留了一些可以立即告诉您字符串大小的属性。但是，在C语言中，字符串只是内存中的字符数组，在计数到NULL（0x00）字符之前，除了计数字符外，没有其他方法可以立即知道它们的长度。

这就是strcpy在代码中做讨厌的事情的原因，当复制字符串时，它开始复制内存中的字节，直到在某个地方到达空字符并返回为止。在您的情况下，它将不会立即找到空字符，并且会一直进行复制，直到在您的内存中找到一个幸运字符并订阅其他变量为止。

我在您的代码中看到，您的某些字符串打算固定大小，并且空字符可能是多余的。在这种情况下，当您知道字符串的大小（因为您对其进行了硬编码或将其保留在某个变量中）时，所需的函数为memcpy。它将简单地将一定数量的字节从一个地址复制到另一个地址，而不依赖于空终止符。但是Serial.print仍会期望使用空终止符来打印它，因此您也需要更改它。

最简单的解决方案是在字符串中留出更多空间。例如，如果要创建字符串“ abc” ，则应使用char myString[4] = "abc"。编译器将自动从myString开始以0x61 0x62 0x63 0x00填充内存，因为编译器知道在C语言中，字符串（标记为"）应为空值终止，因此您只能为空终止符。如果字符串的长度可变，则必须为最坏的情况提供足够的内存，再加上空终止符，因此变量x可能会受益于超过21个字节。您以后不能更改此大小，但是决定字符串长度的是空终止符，而不是它保留的内存量。

这种形式的行：

char gva_testTime[6] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S'};

将不包含空字符，因为您声明了一个字符数组，而不是字符串。如果要在此变量中使用strcpy或strtok，则需要自己包含null终止符：

char gva_testTime[7] = {'H', 'H', 'M', 'M', 'S', 'S', 0};

或将其声明为字符串：

char gva_testTime[7] = "HHMMSS";

因此，基本上，请检查所有字符串声明，以包括一个用于空终止符的额外字节，并确保您声明它的方式实际上包括空终止符。

strcpy可以在Arduino上编辑内存地址吗？

2 个答案: