strdup 和 strtok 导致的段错误

Segfault resulting from strdup and strtok

我的大学教授给我布置了作业,我似乎发现了 strtok

的一些奇怪行为

基本上,我们必须为我的 class 解析 CSV 文件,其中 CSV 中的标记数是已知的,最后一个元素可能有额外的 "," 个字符。

一行示例:

Hello,World,This,Is,A lot, of Text

令牌应输出为

1. Hello
2. World
3. This
4. Is
5. A lot, of Text

对于此作业,我们必须使用strtok。因此,我在其他一些 SOF post 上发现,将 strtok 与空字符串一起使用(或将 "\n" 作为第二个参数传递)会导致读取到行尾。这非常适合我的应用程序,因为额外的逗号总是出现在最后一个元素中。

我创建了这段有效的代码:

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

#define NUM_TOKENS 5

const char *line = "Hello,World,This,Is,Text";

char **split_line(const char *line, int num_tokens)
{
    char *copy = strdup(line);

    // Make an array the correct size to hold num_tokens
    char **tokens = (char**) malloc(sizeof(char*) * num_tokens);

    int i = 0;
    for (char *token = strtok(copy, ",\n"); i < NUM_TOKENS; token = strtok(NULL, i < NUM_TOKENS - 1 ? ",\n" : "\n"))
    {
        tokens[i++] = strdup(token);
    }

    free(copy);

    return tokens;
}

int main()
{
    char **tokens = split_line(line, NUM_TOKENS);

    for (int i = 0; i < NUM_TOKENS; i++)
    {
        printf("%s\n", tokens[i]);
        free(tokens[i]);
    }
}

现在这行得通并且应该得到我的全部信任,但我讨厌这个不需要的三元组:

token = strtok(NULL, i < NUM_TOKENS - 1 ? ",\n" : "\n");

我想用这个版本替换方法:

char **split_line(const char *line, int num_tokens)
{
    char *copy = strdup(line);

    // Make an array the correct size to hold num_tokens
    char **tokens = (char**) malloc(sizeof(char*) * num_tokens);

    int i = 0;
    for (char *token = strtok(copy, ",\n"); i < NUM_TOKENS - 1; token = strtok(NULL, ",\n"))
    {
        tokens[i++] = strdup(token);
    }

    tokens[i] = strdup(strtok(NULL, "\n"));

    free(copy);

    return tokens;
}

这更能激发我的幻想,因为更容易看出存在最终案例。您还摆脱了奇怪的三元运算符。

遗憾的是,这个段错误!我这辈子都想不通为什么。

编辑:添加一些输出示例:

[11:56:06] gravypod:test git:(master*) $ ./test_no_fault 
Hello
World
This
Is
Text
[11:56:10] gravypod:test git:(master*) $ ./test_seg_fault 
[1]    3718 segmentation fault (core dumped)  ./test_seg_fault
[11:56:14] gravypod:test git:(master*) $ 

当你到达最后一个循环时,你会得到

for (char *token = strtok(copy, ",\n"); i < NUM_TOKENS - 1; token = strtok(NULL, ",\n"))
  1. 循环体
  2. 循环增量步骤,即token = strtok(NULL, ",\n")(第二个参数错误)
  3. 循环继续检查i < NUM_TOKENS - 1

即它仍然调用了 strtok,即使您现在不在范围内。你在这里的数组索引上也有一个 off-by-one:你想要初始化 i=0 而不是 1.

您可以通过例如

来避免这种情况
  • 使初始 strtok 成为循环外的特例,例如

    int i = 0;
    tokens[i++] = strdup(strtok(copy, ",\n"));
    
  • 然后在循环内移动 strtok(NULL, ",\n")

我也很惊讶你想要 \n 在那里,或者甚至需要调用最后一个 strtok(那不是已经指向字符串的其余部分了吗?如果你只是想切掉尾随的换行符有更简单的方法)但我已经很多年没用过 strtok 了。

(顺便说一句,您也没有释放存储字符串指针的 malloced 数组。也就是说,因为此时程序结束并不重要。)

请记住,当 strtok 在分隔符字符串(strtok() 的第二个参数)中找到 any 个字符时,它会识别一个标记 - 它不会' 尝试匹配整个分隔符字符串本身。

因此,从一开始就不需要三元运算符 - 字符串将根据输入字符串中 ,\n 的出现进行标记化,因此以下工作:

for (token = strtok(copy, ",\n"); i < NUM_TOKENS; token = strtok(NULL, ",\n"))
{                                                                                                         
    tokens[i++] = strdup(token);                                                                          
} 

第二个示例出现段错误,因为它在退出 for 循环时已经将输入标记化到字符串的末尾。再次调用 strtok() 会将 token 设置为 NULL,并且在 NULL 指针上调用 strdup() 时会生成段错误。删除对 strtok 的额外调用会得到预期的结果:

for (token = strtok(copy, ",\n"); i < NUM_TOKENS - 1; token = strtok(NULL, ",\n"))
{                                                                                 
    tokens[i++] = strdup(token);                                                  
}                                                                                 
tokens[i] = strdup(token);                                                        

在将 NULL 传递给另一个函数之前,请检查 strtok 中的 return 值。您的循环调用 strtok 的次数比您想象的要多。

更常见的是使用这个return值来控制你的循环,这样你就不会受数据的支配。至于分隔符,最好保持简单,不要尝试任何花哨的东西。

char **split_line(const char *line, int num_tokens)
{
    char *copy = strdup(line);
    char **tokens = (char**) malloc(sizeof(char*) * num_tokens);
    int i = 0;
    char *token;
    char delim1[] = ",\r\n";
    char delim2[] = "\r\n";
    char *delim = delim1;                   // start with a comma in the delimiter set

    token = strtok(copy, delim);
    while(token != NULL) {                  // strtok result comtrols the loop
        tokens[i++] = strdup(token);
        if(i == NUM_TOKENS) {
            delim = delim2;                 // change the delimiters
        }
        token = strtok(NULL, delim);    
    }
    free(copy);
    return tokens;
}

请注意,您还应该检查 mallocstrdup 中的 return 值并正确释放内存