О нюансах работы со строками и массивами в C

Question

[nesterione]

У меня возник вопрос, на который никак не могу найти конкретный ответ.

Нa языке СИ можно копировать строки:

void strcpy(char *s, char *t)
    {
        while (*s++ = *t++)
        ;
     }

При том строки, понятное дело 's' может быть короче 't', есть ли здесь подводные камни, каким образом будет выделятся память для новых элементов, понятно что я смещаю указатель, но какие ячейки памяти он будет брать.

Если работать с обычным массивом, можно сделать так,

int ar[] = {0,1,2};
      // Мне ничего не мешает сослаться на элемент за приделом массива
      ar[5] = 5;
     // и в таком случае
     printf("%d\n", ar[5]);
     // Выведет значение - 5

Но поскольку я вышел за пределы массива, то, я так понимаю, взял какую-то область памяти, которая могла иметь другие значения и испортил её.

Не происходит ли тоже самое при копировании строк, в первом участке кода, если строка 's' имеет меньшую длину чем 't'?

Answer 1

[Rsa97]

C - язык со статической типизацией. Это означает, что во время объявления переменной под неё выделяется область памяти, которая в дальнейшем не меняется. Соответственно если происходит выход за пределы этой области, то есть шансы испортить соседние данные, код программы или получить системное исключение при попытке записи за пределы памяти, отведённой программе.
Функция копирования строк есть в стандартной библиотеке string.h и устроена несколько сложнее. Попробуйте с помощью своей функции выполнить следующий код:

char str[20] = "Прпущен символ";
strcpy(str+3, str+2);
str[2] = 'о';
printf("%s\n", str);

Comments

[nesterione]

Да, после java и C#, СИ со своими всеми нюансами, не сразу доходит

[jcmvbkbc]

@Rsa97 ваш пример некорректен, strcpy не обязан по стандарту оперировать с перекрывающимися строчками.

[Rsa97]

@jcmvbkbc Согласен, но те реализации, с которыми я сталкивался по крайней мере корректно завершали работу подпрограммы, пусть результат и был не тот, что ожидалось. Здесь же возврата не будет, будет исключение.

[Дмитрий]

адекватные С99-реализации вообще добавляют спецификатор restricted обоим операндам в функции strcpy.
а вообще, лучше юзать библиотечную функцию и не костылить свои велосипеды. Т. о. можно получить заметные профиты от современных реализаций в виде использования sse на больших строках.

[nesterione]

@TrueBers "вообще, лучше юзать библиотечную функцию и не костылить свои велосипеды", согласен, но моя цель была понять как это работает, не применить в реальной задаче.

[Rsa97]

@nesterione Библиотечная реализация обычно сначала считает длину строки - len, затем (для 32 бит) перемещает в цикле len/4 DWORD (MOVSD), затем если осталось 2 или 3 байта, то WORD (MOVSW), затем, если остался байт, то BYTE (MOVSB). 64-бит начинает перемещение с len/8 QWORD.

Answer 2

[tsarevfs]

За вас память в си никто не выделяет.
Цитата отсюда:

To avoid overflows, the size of the array pointed by destination shall be long enough to contain the same C string as source (including the terminating null character), and should not overlap in memory with source.

Comments

[tsarevfs]

При этом что именно вы испортите при выходе за границы массива достаточно трудно, и зависит от настроек компилятора и фазы Луны (undefined behavior).

Answer 3

[Sergei Borisov]

На вопрос Вам уже ответили - Вы и только Вы следите за достаточностью блока памяти. Строки в С почти ничем не отличаются от обычного массива. Разве что нуль символ компилятор ставит автоматически если инициализация строки производится в кавычках.

Пример 1:
char h[20]="Hello";
Выделяется массив из 20-ти элементов char, первые 6 из которых будут заполнены значениями, остальные 14 будут иметь случайные значения.

Пример 2:
char h[20]={'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
Выделяется массив из 20-ти элементов char, первые 5 из которых будут заполнены значениями, остальные 15 будут иметь случайные значения.

Еще хотел обратить Ваше внимание на один момент.
void strcpy(char *s, const char *t)
указатель на char откуда копируете строку следует объявлять константным. В С++ так нужно уже давно. В С уже тоже. Хотя, не знаю с какой версии стандарта.

Comments

[jcmvbkbc]

> первые 6 из которых будут заполнены значениями, остальные 14 будут иметь случайные значения
> первые 5 из которых будут заполнены значениями, остальные 15 будут иметь случайные значения.

@risik с чего бы остальные были случайными? Остальные будут нулями, см. С99, 6.7.8:21:
If there are fewer initializers in a brace-enclosed list than there are elements or members of an aggregate, or fewer characters in a string literal used to initialize an array of known size than there are elements in the array, the remainder of the aggregate shall be initialized implicitly the same as objects that have static storage duration.

[jcmvbkbc]

@merhalak например какой компилятор? Это место стандарта не менялось в C как минимум с C99 (возможно и раньше, но у меня нет ни K&R ни C89 под рукой), ни в С++ с С++98. Если компилятор ему не следует, это его проблемы, не?