在C中声明字符串而不指定大小

Question

我想用一个字符串连接多个句子。目前我的缓冲区是固定大小的100，但我不知道连接的句子总数，这个大小在未来可能是不够的。如何在不定义字符串大小的情况下定义字符串？

char buffer[100]; 
int offset = sprintf (buffer, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);
offset += sprintf (buffer + offset, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);
offset += sprintf (buffer + offset, " even more");
printf ("[%s]",buffer);  

Answer 1

这是C. C的一个基本方面，它从不为您自动管理动态构造的字符串--这始终是您的责任。

这里概述了您可能使用的四种不同技术。你可以就这些问题中的任何一个问一些不清楚的问题。

1. 运行您的字符串-构造过程两次。进行一次传递，收集所有子字符串的长度，然后调用malloc分配计算大小的缓冲区，然后再进行第二次传递，以实际构造字符串。
2. 使用malloc分配一个小的(或空的)初始缓冲区，然后每次要向它追加一个新的子字符串时，检查缓冲区的大小，如果必要的话，使用realloc将其放大。(在这种情况下，我总是使用三个变量：(1)指向缓冲区的指针，(2)分配的缓冲区大小，(3)当前缓冲区中的字符数。目标是始终保持(2)≥(3))。
3. 分配一个动态增长的"memstream“，并使用fprintf等来”打印“到它。这是一种理想的技术，尽管并不是所有平台都支持memstreams的标准，而动态分配memstreams则更有异国情调，也更不常见。(你可以自己写，但这是一项很大的工作。)您可以使用fmemopen打开一个固定大小的内存流(尽管这不是您想要的)，如果您有它，您也可以使用open_memstream打开圣杯，这是一个动态分配的内存流(这就是您想要的)。这两者都被记录在这个手册页上。(这一技术类似于stringstream in C++)。
4. “乞求宽恕胜于请求许可”的技巧。您可以分配一个足够大的缓冲区，然后盲目地将所有子字符串填充到缓冲区中，然后在最后调用strlen，如果您猜错了，并且字符串比您分配的缓冲区长，则打印一条可怕的嘈杂错误消息并中止。这是一种生硬和危险的技术，而不是你在生产程序中使用的技术。当缓冲区溢出时，可能会导致程序在执行迟来的检查和退出步骤之前崩溃。如果您使用此技术，如果使用malloc分配缓冲区，将比将其声明为普通的、固定大小的数组(无论是静态的还是本地的)“安全得多”(也就是说，在检查之前过早崩溃的可能性要小得多)。

就我个人而言，我用了这四个。在世界其他地方，数字1和2几乎每个人都在使用。比较它们:数字1很简单，也比较容易一些，但代码复制量很大(因此如果稍后添加新字符串，可能会很脆弱)；第2条更健壮，但显然需要您对realloc的工作方式感到满意(如果每次调用realloc时都需要对缓冲区中的任何辅助指针进行深思熟虑的重新定位，那么这种技术本身可能就不那么健壮)。

第3条是一种“奇异”的技术:理论上几乎是理想的，但肯定更复杂，需要一些额外的支持，因为没有任何东西像open_memstream是标准的。第四条显然是一种风险很大且本质上不可靠的技术，如果有的话，你只会在一次性或原型代码中使用，永远不会在生产中使用。

Answer 2

您可以使用带有NULL的snprintf函数作为第一个参数，对于第二个参数使用0，获得格式化字符串的大小。然后，您可以动态地分配空间，并再次调用snprintf来实际构建字符串。

char *buffer = NULL; 
int len, offset = 0;

len = snprintf (NULL, 0, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);
buffer = realloc(buffer, offset + len + 1);
offset = sprintf (buffer + offset, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);

len = snprintf (NULL, 0, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);
buffer = realloc(buffer, offset + len + 1);
offset += sprintf (buffer + offset, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);

len = snprintf (NULL, 0, " even more");
buffer = realloc(buffer, offset + len + 1);
offset += sprintf (buffer + offset, " even more");

printf ("[%s]",buffer);

请注意，此实现省略了对realloc和snprintf的检查，以保证简洁性。它还重复格式字符串和参数。以下功能解决了这些缺陷：

int append_buffer(char **buffer, int *offset, const char *format, ...)
{
    va_list args;
    int len;

    va_start(args, format);
    len = vsnprintf(NULL, 0, format, args);
    if (len < 0) {
        perror("vsnprintf failed");
        return 0;
    }
    va_end(args);

    char *tmp = realloc(*buffer, *offset + len + 1);
    if (!tmp) {
        perror("realloc failed");
        return 0;
    }
    *buffer = tmp;

    va_start(args, format);
    *offset = vsprintf(*buffer + *offset, format, args);
    if (len < 0) {
        perror("vsnprintf failed");
        return 0;
    }
    va_end(args);

    return 1;
}

你可以这样称呼它：

char *buffer = NULL;
int offset = 0;

int rval;
rval = append_buffer(&buffer, &offset, "%d plus %d is %d", 5, 3, 5+3);
if (!rval) return 1;
rval = append_buffer(&buffer, &offset, " and %d minus %d is %d", 6, 3, 6-3);
if (!rval) return 1;
rval = append_buffer(&buffer, &offset, " even more");
if (!rval) return 1;

printf ("[%s]",buffer);
free(buffer);