FUNKCIA STRDUP() V C

V tomto článku sa dozviete o funkcii strdup() v jazyku C s jej syntaxou, príkladom, zložitosťou, výhodami a nevýhodami.

The funkciou strdup(). duplikuje poskytnutý reťazec v programovacom jazyku C. Prijíma reťazec s a nulové ukončenie ako argument. to výstupov ukazovateľ na nový dynamicky pridelený reťazec, ktorý je duplikátom (t. j presná kópia ) vstupného reťazca.

The funkciou strdup(). nie je súčasťou spoločná knižnica C . Často sa však ponúka ako súčasť nástrojov na manipuláciu s reťazcami na rôznych platformách. Definuje sa takto:

Syntax:

Má nasledujúcu syntax:

 char *strdup(const char *str);

Motívom toho funkciou strdup(). je vytvoriť a duplicitná kópia daného reťazca. Trvá to a null-ukončené reťazec str ako jeho argument a vráti ukazovateľ na úplne nový dynamicky pridelený reťazec, ktorým je an skutočná replika autentického reťazca.

rámec kolekcií java

Tu je a rozpis krok za krokom ako strdup() zvyčajne funguje:

Funkcia vypočíta dĺžka zo vstupu reťazec str pomocou funkcia strlen(). . Dokončí sa rozhodnutie o množstve pamäte potrebnej na uloženie duplicitného reťazca.
Prideľuje a nový pamäťový blok zachovať duplicitný reťazec pomocou funkcia malloc(). . O veľkosti pamäťového bloku rozhoduje zahrnutie 1 v dĺžke zadaný reťazec . The navyše 1 je pre nulový znak ('') ktorý ukončuje reťazec.
Ak alokácia pamäte je nepodarilo , funkciou strdup(). správne vráti aj a nulový ukazovateľ ( malloc() robí to isté). Skúmanie strdup() návratová hodnota funkcie je nevyhnutná na zvládnutie takýchto okolností.
The konečný výstup funkcie je ukazovateľ na nový alokovaný pamäťový blok obsahujúci duplicitný reťazec.

Pri používaní si musíme všimnúť nasledujúce problémy funkciou strdup(). :

The funkciou strdup(). dynamicky alokuje Pamäť pre reprodukčný reťazec. Preto je to zodpovednosť programátora uvoľniť túto pamäť, keď je to míle teraz si neželal použitie loose() charakteristika . Ak pamäť neuvoľníte, môže dôjsť k úniku pamäte.

Zvyčajne je dobrou voľbou vyhnúť sa používaniu funkciou strdup(). na veľkých reťazcoch alebo v situáciách, kde bude alokácia pamäte predmet . Keďže funkciou strdup(). dynamicky alokuje pamäť, môže zlyhať bez neadekvátnej reminiscencie.

Program:

 #include #include #include int main() { const char *original = &apos;Hello, world!&apos;; char *duplicate = strdup(original); if (duplicate != NULL) { printf(&apos;Original string: %s
&apos;, original); printf(&apos;Duplicate string: %s
&apos;, duplicate); free(duplicate); // Release the dynamically allocated memory } else { printf(&apos;Memory allocation failed.
&apos;); } return 0; }

Výkon:

 Original string: Hello, world! Duplicate string: Hello, world!

Vysvetlenie:

Zahrňte základné dokumenty hlavičky:

stdio.h

vstupno/výstupné operácie

String.h

Stdlib.h

dynamická alokácia pamäte

Definujte premenné:

Jedinečný je ukazovateľ na konštantný reťazec 'Ahoj, svet!' . Tento reťazec je ten, ktorý musíme replikovať.
The replika je ukazovateľom na osobu. Uloží duplicitný reťazec vytvorený pomocou strdup() .

Zavolajte strdup():

The funkciou strdup(). sa volá, odovzdanie originálny reťazec ako an argument . Vytvára a replika z originálny reťazec a vráti ukazovateľ na duplikovaný reťazec. Tento ukazovateľ je priradený duplicitnej premennej.

Skontrolujte, či sa alokácia pamäte stane hitom:

Program skúma, či duplikát nie je a nulový ukazovateľ . Ak funkciou strdup(). bol hit pri prideľovaní reminiscencie pre duplicitný reťazec, duplikát teraz nebude nulový .

Tlač pôvodných a duplicitných reťazcov:

Ak alokácia pamäte otáča a zasiahnuť , tento systém vytlačí autentické a kópie pomocou reťazcov príkazy printf(). . The %s špecifikátor formátu je zvyknutý tlačové reťazce .

Voľná dynamicky alokovaná pamäť:

Po vytlačení reťazcov tento systém zavolá zadarmo (duplikát) spustiť dynamicky alokovaná pamäť . Tento krok je dôležitý, aby ste sa vyhli únikom reminiscencií.

Zlyhanie pri prideľovaní pamäte:

Ak pridelenie pamäte zlyhalo (t.j strdup() funkcia dolnej časti chrbta a nulový ukazovateľ ), program vytlačí a správa o poruche čo naznačuje, že pridelenie pamäte zlyhalo.

Návrat z main():

Program vráti 0 , čo naznačuje úspešné vykonanie , k pracovnému zariadeniu.

Celkovo táto aplikácia demonštruje použitie funkciou strdup(). kopírovať reťazec, testy za úspešné pridelenie reminiscencie, a výtlačkov autentické a kopírované reťazce. Rieši aj situáciu, v ktorej zlyhá alokácia reminiscencie.

100 km/h na mph

Analýza zložitosti:

The čas a priestorovú zložitosť z funkcia strdup(). možno analyzovať takto:

Časová zložitosť:

The časová zložitosť z funkciou strdup(). možno považovať za lineárne resp O(n) , v ktorom n je dĺžka vstupný reťazec . Je to spôsobené skutočnosťou strdup() zahŕňa dve základné operácie:

funkcia strlen().

null jednotlivec ('')

O(n) časová zložitosť

reťazec

operácia kopírovania

funkcia strcpy().

funkciu memcpy().

O(n) časová zložitosť

Preto možno celkovú časovú zložitosť strdup() aproximovať ako O(n) , kde n je obdobie vstupný reťazec .

Priestorová zložitosť:

The priestorovú zložitosť z funkciou strdup(). je rovnako lineárny resp O(n) , v ktorom n je trvanie vstupný reťazec . Je to preto strdup() dynamicky prideľuje pamäť pre reprodukčný reťazec, čo vyžaduje ďalšiu oblasť na uloženie skopírovaných znakov.
Množstvo pridelenej pamäte sa určuje pomocou mierky zadaného reťazca, n + 1 , kde n je dĺžka z vstupný reťazec . Extra '+1' je pre null jednotlivec ('') . Je pripojený k duplicitné reťazce prestať, aby ste sa uistili, že sú to míle null-ukončené .
Preto celkovo priestorovú zložitosť z strdup() je O(n) , v ktorom n je trvanie vstupný reťazec .

Stojí za zmienku, že reálny čas a priestorové potreby môžu byť ovplyvnené faktormi, réžia správy pamäte, optimalizácie špecifické pre daný stroj a podrobnosti o implementácii používanej knižnice C. Títo zložitosti fungujú ako preferované usmernenie na rozpoznanie celkových výkonnostných charakteristík funkciou strdup(). .

Charakteristiky strdup() v C:

The funkciou strdup(). v C má nasledujúce vlastnosti:

Duplikácia reťazcov: Dôležitým motívom funkciou strdup(). je vytvorenie duplikátu reprodukcie daného reťazca. Alokuje pamäť pre duplicitný reťazec a skopíruje obsah autentického reťazca do novo prideleného pamäťového bloku.

uložiť video z youtube vlc

Dynamické prideľovanie pamäte: The funkciou strdup(). dynamicky prideľuje pamäť pre duplicitný reťazec použiť charakteristika malloc(). . Táto metóda, pri ktorej je pamäť pridelená za behu a môže byť spustená pomocou funkcia free(). zatiaľ čo teraz to nie je potrebné.

Nulové ukončenie: The duplicitný reťazec vytvorených funkciou strdup(). je rovnako null-ukončené , podobne ako autentický reťazec . The null jednotlivec ('') sa pripojí k hornej časti reprodukčného reťazca na označenie ukončenia reťazca.

Vrátený ukazovateľ: The funkciou strdup(). vráti ukazovateľ na novo pridelený reminiscenčný blok, ktorý obsahuje duplicitný reťazec . Ukazovateľ ukazuje na prvú osobu duplicitného reťazca.

Spracovanie chýb: Ak alokácia reminiscencie zlyhá, funkciou strdup(). vracia a nulový ukazovateľ na znamení zlyhania. Testovanie návratovej hodnoty funkciou strdup(). riešiť takéto scenáre a chrániť vás pred prístupom k pamäti, ktorá nie je úspešne pridelená, je rozhodujúca.

Prenosnosť: Napriek tomu funkciou strdup(). nie je vždy súčasťou bežnej knižnice C, zvyčajne je k dispozícii na mnohých systémoch ako súčasť nástrojov na manipuláciu s reťazcami. Jeho dostupnosť sa však môže líšiť v závislosti od konkrétnu platformu alebo kompilátor .

Zodpovednosť za správu pamäte: Pri použití funkciou strdup(). , musí programátor uvoľniť dynamicky pridelenú pamäť na použitie funkcia free(). len čo sa nechce. Ak sa to nepodarí dosiahnuť, môže to viesť k únikom pamäte a môže to spôsobiť, že program v priebehu rokov pohltí nadmerné reminiscencie.

Kompatibilita so štandardnými funkciami reťazcov: The duplicitný reťazec vrátený tým funkciou strdup(). môžu byť použité s rôznymi trendovými funkciami C strún, pretože je to ďaleko a reťazec ukončený nulou . To vpustí pre čistá integrácia so súčasným kódom, ktorý manipuluje s reťazcami.

Výhody strdup() v C:

Existuje niekoľko výhod funkciou strdup(). v C. Niektoré hlavné výhody funkcie strdup() sú nasledovné:

Pohodlie a jednoduchosť: The funkciou strdup(). zefektívňuje proces kopírovania reťazca zlúčením reťazca alokácia pamäte a kopírovanie reťazcov metód do jediného volania funkcie. V dôsledku toho zložitosť a čitateľnosť kódexu sú oboje poklesla a vývojári sú ušetrení od písania jedinečného kódu na vykonávanie týchto činností.

Čitateľnosť a udržiavateľnosť kódu: Pomocou funkciou strdup(). , kód sa stáva čitateľnejším a zrozumiteľnejším. Volanie funkcie má skutočne v úmysle duplikovať reťazec, čím sa zlepší čitateľnosť kódu. Znižuje tiež možnosť zavedenia chýb spojených s prideľovaním pamäte sprievodcu a kopírovaním reťazcov, čo má za následok dodatočný udržiavateľný kód.

Opätovná použiteľnosť kódu: The funkciou strdup(). umožňuje vytvárať opätovne použiteľné kódové prísady. Zapuzdrením vynikajúceho úsudku pre duplikovanie reťazca priamo do samostatnej funkcie môžete bez námahy znova použiť funkciu vo viacerých prvkoch vašej kódovej základne. Podporuje modularitu kódu a znižuje redundanciu.

Flexibilita s prideľovaním pamäte: Keďže funkciou strdup(). dynamicky alokuje pamäť pre duplicitný reťazec, poskytuje flexibilitu pri správe reťazcov rôznych dĺžok. Nemusíte sa obávať približne rozmerových hraníc vyrovnávacích pamätí s pevnou veľkosťou. Je to užitočné najmä pri správe vstupných reťazcov neznámych alebo premenlivých dĺžok.

Predchádzanie pretečeniu vyrovnávacej pamäte: Pretečenie vyrovnávacej pamäte nastať, keď informácie presiahnu pridelený priestor na spomienky, čo môže mať za následok bezpečnostné chyby a pády aplikácií. Pomocou funkciou strdup(). , môžete sa vyhnúť problémom s pretečením vyrovnávacej pamäte, pretože funkcia bežne alokuje pamäť úplne na základe trvania zadaného reťazca.

Optimalizácia pamäte: V niektorých prípadoch pomocou funkciou strdup(). môže viesť k optimalizácii pamäte. Napríklad, keď viacero premenných ukazuje na rovnaký obsah reťazca, duplikuje sa reťazec s strdup() môže znížiť využitie pamäte pridelením samostatnej pamäte pre každú premennú namiesto duplikovania celého obsahu pamäte.

Obmedzenia/nevýhody strdup() v C:

The funkciou strdup(). v C nemá žiadne špecifické limity definované rozšíreným jazykom C. Základné zariadenie a dostupné prostriedky však motivujú jeho správanie a limity. Tu je niekoľko problémov týkajúcich sa limitov pri používaní funkciou strdup(). :

Dostupná pamäť: Obmedzenie číslo jeden pre funkciou strdup(). je dostupnosť reminiscencie v systéme. Keďže funkciou strdup(). dynamicky alokuje reminiscenciu na použitie reprodukčného reťazca malloc() , množstvo reminiscencií, ktoré je k dispozícii na pridelenie, môže obmedziť rozsah reťazca, ktorý môže byť duplikovaný. Ak nie je dostatok pamäte na pridelenie duplicitného reťazca, funkciou strdup(). zlyhá a vráti sa a nulový ukazovateľ .

algoritmy triedenia vkladania

Maximálna dĺžka struny: Maximálna perióda reťazca, ktorá môže byť duplikovaná s funkciou strdup(). sa určuje prostredníctvom stupnice reminiscenčného bloku, ktorý je možné prideliť. Na maximálnych systémoch je maximálna veľkosť dynamicky prideľovaného reminiscenčného bloku motivovaná faktormi vrátane dostupnej fyzickej pamäte a štruktúry stroja. The typ údajov size_t , ktorý sa používa na reprezentáciu stupnice reminiscenčných blokov, môže obmedziť najviac reťazcovú periódu.

Limity špecifické pre implementáciu: The funkcia strdup(). môžu mať limity špecifické pre implementáciu uložené prostredníctvom systému alebo knižnice C, ktorá sa používa. Tieto limity sa môžu líšiť medzi konkrétnymi systémami a kompilátormi. Odporúča sa nahliadnuť do dokumentácie alebo do aktív špecifických pre platformu, aby ste pochopili akékoľvek konkrétne limity vyplývajúce z implementácie.

Bezpečnostné aspekty: Pri použití funkciou strdup(). je dôležité uvedomiť si bezpečnostné riziká spôsobilosti, vrátane pretečenie vyrovnávacej pamäte zraniteľnosti. Keďže funkciou strdup(). alokuje reminiscenciu na základe trvania zadaného reťazca, ak je zadaný reťazec nedôveryhodný alebo má neznáme obdobie, je dôležité overiť a dezinfikovať vstup, aby sa zabránilo pretečeniu vyrovnávacej pamäte alebo rôznym bezpečnostným zraniteľnostiam.

Viacvláknové spracovanie a súbežnosť: Pri použití funkciou strdup(). vo viacvláknovom alebo súbežnom prostredí je dôležité zabezpečiť správnu synchronizáciu a bezpečnosť vlákna. Ak sa niekoľko vlákien pokúsi duplikovať reťazce súčasne, závodné podmienky a poškodenie pamäti môže vzniknúť. Správne synchronizačné mechanizmy , ako napr zámky alebo prideľovanie pamäte zabezpečené vláknom , musia byť použité na zmiernenie týchto problémov.

Fragmentácia pamäte: Časté používanie funkciou strdup(). môže prispieť k fragmentácia pamäte časom. Fragmentácia pamäte sa stane, keď sa neupevnená pamäť rozdelí na malý , nesúvislé bloky, robiť to náročné alokovať veľké bloky pamäte . Aj keď je dostupná pamäť dostatočná, nepochybne môže spôsobiť problémy s alokáciou reminiscencie. Stratégie ako reminiscenčné združovanie alebo zvyková reminiscencia alokátory môžu pomôcť pri zmierňovaní fragmentácie.

Na záver, hranice funkciou strdup(). sa často rozhoduje na základe aktuálnej pamäte na miniaplikácii, dĺžky dynamicky prideľovaných reminiscenčných blokov a akýchkoľvek implementačných presných predpisov. Riešenie problémov pri prideľovaní pamäte a zváženie bezpečnostných obáv pri používaní funkciou strdup(). kopírovanie reťazcov je kritické.

TechCodeview