Почему strcat перезаписывает переменные?

Question

[Andrei1penguin1]

Доброго времени суток, есть такой код на C:

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

int main() {
  char delimeters[6] = " .,!?;", str, c, word;
  int count = 0;
  printf("Enter symbols combination: ");
  scanf("%s", &str);
  while ((c = getchar()) != EOF) {
    char *entry = strchr(delimeters, c);
    if (entry) {
      char *check = strchr(&word, str);
      if (check) {
        count++;
      }
      strcpy(&word, "");
    } else {
      strcat(&word, &c);
    }
  }
  printf("Result count: %d\n", count);
  return 0;
}

Должно считаться количетсво слов, в которые входит заранее заданный шаблон. И всё бы хорошо, но проблема очень странная: значение count в итоге выводится 25610 или 1656726. При том если закомментировать слияние строк (strcat), то значение count меняется как положено, вот только программа тогда не делает что надо.
Пробовал выделять большие объёмы памяти для переменной word на случай если идет переполнение, но результат тот же-переменная count меняется на непонятные большие числа.
Подскажите пожалуйста, почему так происходит?

Answer 1

[jcmvbkbc]

почему так происходит?

Потому что str и word -- это переменные размером в один символ, а в строке char delimeters[6] = " .,!?;" отсутствует 0-терминатор. Поэтому
- scanf("%s", &str); вылезет за пределы str если ввести здесь что угодно.
- strcat(&word, &c); вылезет за пределы word если в c будет не пустая строка. А в c будет неизвестно что, потому что c = getchar() не добавляет в эту строку 0-терминатор.
- strchr(delimeters, c); может вернуть что угодно, если c не входит в delimiters.

Comments

[Andrei1penguin1]

По поводу первого я понял-нужно явно указать длину str, то есть char str[100]; к примеру. По поводу второго и третьего пунктов-как это можно исправить?

[res2001]

Andrei1penguin1, Так же.
Но этого не достаточно. Нужно каждый раз контролировать, чтоб буфер не переполнился.

В той форме, что вы используете scanf нет контроля буфера за переполнением (функция не знает размер буфера). Можно использовать модификатор длины scanf("%100s", str)
Но лучше использовать форму: scanf_s("%s", str, sizeof(str));
scanf возвращает количество считанных (и записанных по указанному адресу) байт.
Для справки: https://en.cppreference.com/w/c/io/fscanf
С strcat можно контролировать переполнение "вручную" или использовать более защищенный вариант: strcat_s. https://en.cppreference.com/w/c/string/byte/strcat

Вообще все строковые функции стандартной библиотеки имеют защищенные аналоги с суффиксом _s, которые и рекомендованы сейчас к использованию. Эти защищенные аналоги контролируют переполнение буфера, но работают немного медленнее из-за дополнительных проверок.

Рекомендую использовать буфер не в 100 символов, а скажем в 1024 или еще больше.

Если входная строка будет достаточно длинная, то любой буфер может переполнится.
В этом случае нужно либо завершать программу с ошибкой или переходить на использование динамической памяти - т.е. при переполнении перевыделяем буфер большей длинны и продолжаем процесс. Но и динамическая память может кончится, только это произойдет позже :-)

Вот это
strcpy(&word, "");
Можно заменить на word[0] = 0; с тем же результатом, в случае, когда у вас word будет массивом символов.

В качестве оптимизации. Гораздо быстрее читать не по одному символу, а сразу в большой отдельный буфер и затем парсить этот буфер посимвольно. Код, конечно, усложнится, но работать будет быстрее. Стоит этим заниматься только если производительность для вас критична и только после того, как отладите "базовый" алгоритм.

[Andrei1penguin1]

res2001, спасибо! Благодаря Вам продвинулся дальше и всё почти заработало, только теперь возникла следующая ошибка: strstr первый раз находит подстроку в строке, на следующей же итерации делать это отказывается во всех ситуациях (даже если ввести тоже самое, что и на первой итерации, когда все работало). Подскажите пожлауйста, в чём здесь дело?

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

int main() {
  char delimeters[1024] = " .,!?;\n", str[1024], word[1024] = "\0", c;
  int count = 0;
  printf("Enter symbols combination: ");
  scanf("%s", str);
  while ((c = getchar()) != EOF) {
    char *entry = strchr(delimeters, c);
    if (entry) {
      char *check = strstr(word, str);
      if (check) {
        count++;
      }
      word[0] = 0;
    } else {
      strcat(word, &c);
    }
  }
  printf("Result count: %d\n", count);
  return 0;
}

[jcmvbkbc]

char c;
…
strcat(word, &c);

Andrei1penguin1, это по-прежнему нерабочий код. Можно заменить вот на это:

} else {
      char c1[2] = {c, 0};
      strcat(word, c1);
    }

[Andrei1penguin1]

jcmvbkbc, спасибо, кажется я понял причину-когда мы добавляем "c" к строке, то в конце не ставится "\0" и из-за этого возникает непредсказуемое поведение. Сделал "c" массивом в 2 символа и теперь всё заработало:

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

int main() {
  char delimeters[1024] = " .,!?;\n", str[1024], word[1024], c[2];
  int count = 0;
  printf("Enter symbols combination: ");
  scanf("%s", str);
  while ((c[0] = getchar()) != EOF) {
    char *entry = strchr(delimeters, c[0]);
    if (entry) {
      char *check = strstr(word, str);
      if (check) {
        count++;
      }
      word[0] = 0;
    } else {
      strcat(word, c);
    }
  }
  printf("Result count: %d\n", count);
  return 0;
}

[jcmvbkbc]

Сделал "c" массивом в 2 символа и теперь всё заработало:

Andrei1penguin1, в этом коде всё ещё есть проблема: элемент массива c[1] не инициализирован, то что там оказался 0 -- чистая случайность.

Ещё по мелочи, getchar возвращает int а не char, и значение EOF может не помещаться в char.

[Andrei1penguin1]

jcmvbkbc, а сколько тогда нужно выделять под возможный EOF места?
И получается "c" нужно инициализировать явно, то есть:
char c[32]="_\0"
, где _ —любой символ, а 32 байта нужно для предотвращения проблем с EOF
?

[jcmvbkbc]

сколько тогда нужно выделять под возможный EOF места?

getchar возвращает int

Если результат вызова getchar сравнивается с EOF, его надо хранить в переменной типа int.

И получается "c" нужно инициализировать явно, то есть:
char c[32]="_\0"
, где _ —любой символ, а 32 байта нужно для предотвращения проблем с EOF
?

Andrei1penguin1, можно и так. Я выше уже приводил пример, как ещё это можно сделать:

char c1[2] = {c, 0};
strcat(word, c1);

32 байта не нужно, нужно только 2 -- для введённого символа и для 0-терминатора. EOF вы там хранить в любом случае не собираетесь.