char 数组中的终止符

Question

我正在尝试在屏幕上打印一些字符。我使用了很多错误的实现方式。例如：

示例 1：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]) {
  char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};
  char bye[5] = {'b', 'y', 'e', '\n', '[=10=]'};
  char end[] = "end";
  char dot = '.';
  char oops[] = {'o', 'o', 'p', 's'};

  printf("%s\n", hello);
  printf("%s\n", bye);
  printf("%s\n", end);
  printf("%s\n", dot);
  printf("%s\n", oops);
  return 0;
}

输出 1：

问题：

为什么在bye之前打印了dot字符？

dot字符后面的这些垃圾是什么？

例2（去掉dotdeclaration/definition，打印）：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]) {
  char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};
  char bye[5] = {'b', 'y', 'e', '\n', '[=11=]'};
  char end[] = "end";
  char oops[] = {'o', 'o', 'p', 's'};

  printf("%s\n", hello);
  printf("%s\n", bye);
  printf("%s\n", end);
  printf("%s\n", oops);
  return 0;
}

输出 2：

问题

垃圾还在！我对他们感觉很好，但为什么 end 被打印了两次？

我设法在应该使用终止符的时候正确地做到了，但是为什么我在打印时会出现这种不一致的情况？我来自 Java 背景，我已经感觉很奇怪了！

Answer 1

你得到奇怪输出的原因是你有未定义的行为。处理字符串的函数（包括使用 %s 格式说明符和 printf 打印它们）期望它们以 null 终止，否则你会得到未定义的行为。如果发生这种情况，则无法保证特定的输出。它可以按预期工作，它可以提供奇怪的输出，它可以使程序崩溃或做一些不同的事情。通常对于打印字符串，它会继续打印直到出现访问冲突并崩溃，或者直到遇到下一个空字节（这可能会发生得早而不是晚，并且直到它发生，它会打印 "rubbish").

这也是为什么改变看似无关的事物可以改变UB以不同方式表现出来的原因。由于Example 2的变化，栈看起来不一样了，当因为UB错误访问的时候，会访问到不同的东西。打印 hello 时示例 1 中打印的点可能实际上是 char dot = '.';.

中的点

char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};

打印这是未定义的行为，因为它不是空终止的。

char bye[5] = {'b', 'y', 'e', '\n', '[=11=]'};

您可以将其打印为字符串，因为它以 null 结尾。

char end[] = "end";

由于您是使用字符串文字创建的，因此会自动添加空终止符；你可以打印出来。 char end[] 是四个个字符的数组：'e'、'n'、'd' 和 '[=23=]'.

char dot = '.';

这是一个 char，不是字符串。使用 %s 打印是未定义的行为，您的编译器可能会警告您。改为使用 %c 打印它。

char oops[] = {'o', 'o', 'p', 's'};

与第一个相同，缺少空终止符，因此用 %s 打印它是未定义的行为。

The rubbish are still there! I am feeling good for them but why the end was printed twice?

编译器通常将程序的二进制文件中的所有字符串并排放置。因此，您的 end 字符串可能会紧跟在非空终止 oops 之后。所以在内存中它看起来像 oopsend[=30=]，这就是为什么它可以打印 "oopsend"（或者做一些完全不同的事情，因为它仍然是未定义的行为）。

一般来说，想知道为什么 UB 会做它所做的事情并没有什么好处，因为它不一致（每次你运行它可能会做一些不同的事情，在不同的 compiler/machine 上，或者工作直到你向其他人演示它然后突然使程序崩溃）。就当是不该做的错事吧

Answer 2

您的第一个字符串数组不是空终止的。

 char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};

将非空终止的字符串传递给 printf（以及其他字符串相关函数，如 strlen、strdup、strcat 等）时，行为未定义。它可能会在您的数组之后打印更多字节，直到它到达空（零）字节（就像您的情况一样，显示为垃圾），或者它可能会使程序崩溃。

要修复该行为，您需要所有字符串数组都以 null 结尾，即末尾有“\0”字符。

如果你像这样初始化一个字符串

 char end[] = "end";

它自动以 null 终止并为声明的 char 数组分配正确的长度。

char 数组中的终止符

Termination character in char array

c

arrays

printf

escaping