C中任意长度的输入

Question

从scanf()到fgets()，我们需要首先指定字符串输入的最大长度，因为输入受到限制，这不是很好。由于输入可能与[0，∞)不同，由于计算机的限制，输入永远不会到达∞，但可能非常大。

我在C++中见过，字符串输入没有限制。

std::string x;
std::cin >> x;

因此，为了在C中实现这个特性，我创建了一个函数，该函数从用户那里获取一个字符，并将其附加到缓冲区的最后一个位置，然后调用realloc()作为缓冲区。

最终代码

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

static inline void exit_heap_fail(const void *ptr)
{
    if (!ptr)
    {
        fprintf(stderr, "err: null-pointer\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

static char *input(void)
{
    char *ptr = calloc(2, sizeof(char)), ch;
    exit_heap_fail(ptr);
    size_t len = 0;
    while ((ch = getchar()))
    {
        if (ch == 10 || ch == 0)
            break;
        ptr[len++] = ch;
        ptr = realloc(ptr, len + 1);
        exit_heap_fail(ptr);
    }
    ptr[len] = 0;
    return ptr;
}

int main(void)
{
    puts("Enter:");
    char *data = input();
    printf("DATA = `%s`\n", data);
    free(data);
    return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 1

文件端

当不读取任何内容时，代码将返回分配的""。这与只读取一个'\n'是没有区别的，因为它也返回""。

要像其他标准输入函数一样工作，代码应该返回一些指示，比如NULL：

• 没有输入和文件结束报告。
• 无论读取什么内容，都会发生输入错误。

无限环

当文件结束时，getchar()返回EOF，而代码永远不会退出循环。

// Infinite loop
while ((ch = getchar())) {
    if (ch == 10 || ch == 0)
        break;

冗余测试

对空字符进行两次代码测试。

257

getchar()返回257个不同的值(EOF和all unsigned char)。保存在char中会丢失信息。

使用int ch。

重复调用以重新分配

realloc(ptr, len + 1);每次迭代都调用realloc()。一种更有效的通用方法将每个循环的大小大约加倍，并在最后进行适当的大小分配。

结束空字符

上的输入

这与fgets(), scanf()不同。

编辑

一些示例代码来说明这些想法，还有一些更多。只是轻微的测试。

标题：

/* 
 * Allocate as needed to form a string from user input.
 *
 * Return NULL on
 * * End of file with no input
 * * Input error
 * * Out of memory
 * Caller to use feof(), ferror() to distinguish.
 *
 * Otherwise return allocated buffer.
 * Caller to free buffer.
 */
char* line_alloc(void);

来源

#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define LINE_ALLOC_MIN 63  /* Some power-of-2 minus 1 */

static char* line_alloc_helper(char *buf, size_t *len_max_ptr) {
  // Is input longer than supportable size?
  if (*len_max_ptr > SIZE_MAX / 2 - 1) {
    free(buf);
    return NULL;
  }
  size_t sz = *len_max_ptr + 1;  // Old buffer size
  sz = 2 * sz + 1;               // New buffer size
  if (sz < LINE_ALLOC_MIN) {
    sz = LINE_ALLOC_MIN;
  }
  char *buf_new = realloc(buf, sz);
  if (buf_new == NULL) {
    free(buf);
    return NULL;
  }
  *len_max_ptr = sz - 1;
  return buf_new;
}

char* line_alloc(void) {
  size_t len = 0;
  size_t len_max = 0;
  char *buf = NULL;
  int ch;
  bool nothing_read = true;

  while ((ch = getchar()) != EOF) {
    nothing_read = false;
    if (ch == '\n' || ch == '\0') { // Remove ch == '\0' if desired.
      break;
    }
    if (len >= len_max) {
      buf = line_alloc_helper(buf, &len_max);
      if (buf == NULL) {
        return NULL;
      }
    }
    buf[len++] = (char) ch;
  }

  if (ch == EOF) {
    if (nothing_read || !feof(stdin)) {  // Note 1
      free(buf);
      return NULL;
    }
  }

  char *buf_right_size = realloc(buf, len + 1);
  if (buf_right_size == NULL) {
    free(buf);
  } else {
    buf_right_size[len] = '\0';
  }
  return buf_right_size;
}

/* Note 1: Better as !feof() than ferror() to identify 
end-of-file with input error set from prior activity. */

测试：

#include <string.h>

int main(void){
    char * buf;
    while ((buf = line_alloc()) != NULL) {
        size_t len = strlen(buf);
        printf("%2zu <%s>\n", len, buf);
        free(buf);
        fflush(stdout);
    }
}

今后的改进/设想：

• 支持FILE *input_stream。
• 最好使用本地缓冲区，比如127个字节，并在适当大小的步骤中对短行使用malloc()。转换到为长行分配的缓冲区。增加了复杂性，但只为公共行分配了一次。
• 处理从读取外文文本文件中产生的'\r' '\n'对。
• 为调用方提供len，以便更好地支持嵌入空字符的行。
• 为最大行长提供上限而不是SIZE_MAX，以帮助防止黑客滥用代码。