strcpy, strncpy, malloc, realloc以及memory leak等注意问题

本文涉及：

1. strcpy和strncpy使用心得

2. malloc和realloc使用心得

3. 指针的指针使用

整个源代码main.c：

#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <stdio.h>void study_strcpy();void study_strncpy();void *study_malloc(size_t size);void study_free(void *resource);void study_use_mistakes();void study_strappend();void study_strappend2();u_char *strappend(u_char *dest, const u_char *append);u_char *strappend2(u_char **dest, const u_char *append);void malloc_memory_by_pointer(u_char *dest, size_t size);void malloc_memory_by_pointer_pointer(u_char **dest, size_t size);void study_memory_leak();void study_memory_leak2();int main(){/*strcpy 和 strncpy学习study_strcpy();study_strncpy();//学习使用中的误区study_use_mistakes();*//*realloc学习study_strappend();*//*指针的指针学习study_strappend2();*//*内存泄露学习*///存在10个字节的内存泄露//study_memory_leak();//不再有内存泄露//study_memory_leak2();return 0;}void study_memory_leak(){u_char *dest;size_t size;dest = NULL;size = 10;malloc_memory_by_pointer(dest, size);free(dest);dest = NULL;//整个方法执行完毕会有10个字节的内存泄露，具体见图}void study_memory_leak2(){u_char *dest;size_t size;dest = NULL;size = 10;//传递 &destmalloc_memory_by_pointer_pointer(&dest, size);free(dest);dest = NULL;}void malloc_memory_by_pointer(u_char *dest, size_t size){dest = (u_char *)study_malloc(size);}void malloc_memory_by_pointer_pointer(u_char **dest, size_t size){*dest = (u_char *)study_malloc(size);}void study_strappend(){const u_char *src = "hello, lingyun";const u_char *append = " , my name is c++";u_char *dest;dest = NULL;dest = strappend(dest, src);printf("value: %s\n", dest);printf("after strappend\n");//dest = strappend(dest, append);//printf("value: %s\n", dest);printf("value: %s\n", strappend(dest, append));free(dest);dest = NULL;}void study_strappend2(){const u_char *src = "hello, liyanhua";const u_char *append = " , your baby 's name is lingyutian";const u_char *append2 = " , your husband 's name is lingyun.";u_char *dest;dest = NULL;//printf("pointer address: %d\n", &dest);//可以直接打印printf("value: %s\n", strappend2(&dest, src));printf("value: %s\n", strappend2(&dest, append));//可以赋值后再操作dest = strappend2(&dest, append2);printf("value: %s\n", dest);free(dest);dest = NULL;}void study_free(void *resource){    if(resource){free(resource);resource = NULL;}}void *study_malloc(size_t size){    void        *dest;dest = malloc(size);if(dest == NULL){perror("malloc");return NULL;}printf("malloc %d bytes\n", size);return dest;}void study_strcpy(){    const u_char        *src = "hello, lingyun by using strcpy";size_t               src_len;u_char              *dest;size_t               dest_len;src_len = strlen(src);dest_len = src_len;//这里比原字符串多分配一个byte的空间dest = (u_char *)study_malloc(dest_len + 1);if(dest == NULL){return;}strcpy(dest, src);printf("src: %s\n", src);printf("dest: %s\n", dest);study_free(dest);}void study_strncpy(){    const u_char        *src = "hello, lingyun by using strncpy";size_t               src_len;u_char              *dest;size_t               dest_len;size_t               malloc_size;src_len = strlen(src);dest_len = src_len;malloc_size = dest_len + 1;//这里比原字符串多分配一个byte的空间dest = (u_char *)study_malloc(malloc_size);if(dest == NULL){return;}strncpy(dest, src, malloc_size);printf("src: %s\n", src);printf("dest: %s\n", dest);study_free(dest);}void study_use_mistakes(){    const u_char        *src = "hello, study_use_mistakes";size_t               src_len;u_char              *dest;size_t               dest_len;size_t               malloc_size;src_len = strlen(src);dest_len = src_len;//这里只分配元字符串大小的bytes空间dest = (u_char *)study_malloc(dest_len);//strcpy除了copy指定的字符串外，在结束时还会copy终止null字节//如果在分配空间时，只分配了dest_len长度个字节，通过valgrind检测时strcpy会报一个违法写1个字节操作//2013-10-31 再次重新理解如下：//终止null字节没有空间写入，所以会报一个非法写1个字节操作的错误strcpy(dest, src);printf("src: %s\n", src);//由于strcpy没有将终止null字节写入到dest字符串中//所以这里在打印信息时，通过valgrind检测时，会报一个非法读一个字节操作//2013-10-31 再次重新理解如下：//由于只有原字符串长度的空间，导致终止null字节没有成功写入，再读取dest时，自然会报一个非法读1个字节错误printf("dest: %s\n", dest);//由于最近遇到另外一种情况，简单描述一下：//string copy，假设字符串长度为10，分配空间时分配11个字节，但是在copy时，只copy10个字节//在使用valgrind检测时，会报一个 “Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)”错误//详见下边的补充代码//上述两个错误虽然不影响程序的正常执行，但是从程序逻辑的严谨性上来说，应该予以避免study_free(dest);//心得：/*1). 如果是纯粹的字符串复制，建议多分配一个字节，将终止null字符让程序自动加上2). 如果是多个字符串的拼接，除了最后一个字符串增加终止null字符以外，其他的都不要加3). 补充：malloc分配时，要多分配一个字节空间，使用strcpy拷贝字节时不需要处理，如果使用strncpy拷贝字符串时，n要设置为strlen + 1*/}u_char *strappend(u_char *dest, const u_char* append){size_t               append_len;size_t               size;size_t               src_len;void                *dest_new;size_t               dest_new_len;if(append == NULL){return NULL;}append_len = strlen(append);if(dest == NULL){size = append_len + 1;dest = (u_char *)study_malloc(size);if(dest == NULL){return NULL;}strcpy(dest, append);return dest;}src_len = strlen(dest);dest_new_len = src_len + append_len;size = dest_new_len + 1;printf("dest address: %d\n", dest);dest_new = realloc(dest, size);if(dest_new == NULL){return NULL;}printf("dest_new address: %d\n", dest_new);if(dest_new != dest){dest = dest_new;}else if(dest_new == dest){printf("dest_new equals dest\n");}strcpy(dest+src_len, append);return dest;}u_char *strappend2(u_char **dest, const u_char *append){void        *dest_ptr;void        *dest_new_ptr;size_t       src_len;size_t       append_len;size_t       dest_new_len;size_t       size;if(append == NULL){*dest = NULL;return NULL;}append_len = strlen(append);dest_ptr = *dest;if(dest_ptr == NULL){size = append_len + 1;dest_ptr = (u_char *)study_malloc(size);if(dest_ptr == NULL){*dest = NULL;return NULL;}strcpy(dest_ptr, append);*dest = dest_ptr;return dest_ptr;}src_len = strlen(dest_ptr);dest_new_len = src_len + append_len;size = dest_new_len + 1;printf("dest address: %d\n", dest_ptr);dest_new_ptr = realloc(dest_ptr, size);if(dest_new_ptr == NULL){return NULL;}printf("dest_new address: %d\n", dest_new_ptr);if(dest_new_ptr != dest_ptr){dest_ptr = dest_new_ptr;}else if(dest_new_ptr == dest_ptr){printf("dest_new equals dest\n");}strcpy(dest_ptr+src_len, append);*dest = dest_ptr;return dest_ptr;}

Makefile文件：

test:gcc -c main.c -g -o main.ogcc -o main main.orm -f *.oclean:rm -f *.o mainall:clean test

使用 valgrind检测命令：

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full -q --show-possibly-lost=no main

以下是各个函数主要执行结果：

study_use_mistakes()函数执行，valgrind检测结果：

主要体会strcpy 和 strncpy使用前，malloc多分配一个字节用来存储 ‘\0’，避免出现非法写和非法读

心得：strcpy和strncpy使用

在使用strcpy函数时，如果是copy原始字符串到目标，在分配bytes空间时，要多分配一个，用来存储终止null字节 '\0'

否则在strcpy结束时，使用valgrind检测时，会报一个 非法写1个字节错误

同样在使用printf函数打印目标字符串时，会报一个非法读1个字节错误

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study_strappend2()，使用valgrind执行结果：（无任何内存泄露）

主要体会realloc和指针的指针的使用

study_strappend(),valgrind中检测的结果：（存在内存泄露和非法free执行）

心得： malloc和realloc使用和指针的指针使用

其中定义了strappend函数用来对字符串进行append，完成字符串的附加功能

注意两个版本的不同 strappend()和strappend2()

定义了strappend2函数，来解决通过参数动态获取到更改指针的值

其中strappend和strappend2返回u_char *类型是为了在printf这样的函数中直接调用函数就能处理

但是需要注意：

strappend实现中，形参使用的是字符指针，如果没有返回值，则在调用端是不可能打印出字符串信息的

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study_memory_leak()，存在10个字节的内存泄露：

study_memory_leak2()，没有内存泄露

代码补充部分：

修改为红色标记部分，则代码使用valgrind检测时不会再有错误提示

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define LEN 12const u_char  *data = "lingyun test";size_t         len;u_char        *data_str;u_char         data_array[LEN];int main() {len = strlen(data);printf("data_str: %s\n", data_str);printf("data_array: %s\n", data_array);data_str = malloc(len);//malloc时多分配1个字节可以解决//data_str = malloc(len + 1);strcpy(data_str, data);printf("data_str: %s\n", data_str);free(data_str);data_str = malloc(len+1);strncpy(data_str, data, len);//使用strncpy时，n设置为strlen+1可以解决//strncpy(data_str, data, len+1);printf("data_str: %s\n", data_str);free(data_str);strcpy(data_array, data);printf("data_array: %s\n", data_array);strncpy(data_array, data, len);printf("data_array: %s\n", data_array);return 0;}

valgrind具体报错如下：