logo

TechCodeview

funkcija strdup() u C-u

U ovom ćete članku naučiti o funkciji strdup() u C-u s njezinom sintaksom, primjerom, složenošću, prednostima i nedostacima.

The funkcija strdup(). duplicira navedeni niz u programskom jeziku C. Prihvaća niz s a null raskid kao argument. To izlazi pokazivač na novi dinamički dodijeljeni niz koji je duplikat (tj. an točna kopija ) ulaznog niza.

The funkcija strdup(). nije dio zajednička C biblioteka . Međutim, često se nudi kao komponenta uslužnih programa za manipulaciju nizovima na različitim platformama. Definira se na sljedeći način:

Sintaksa:

Ima sljedeću sintaksu:

 char *strdup(const char *str);

Motiv je funkcija strdup(). je stvoriti a duplikat kopije zadanog niza. Potrebno je a nulto prekinut niz str kao svoj argument i vraća pokazivač na potpuno novi dinamički dodijeljeni niz koji je stvarna replika autentičnog niza.

bash podijeli niz prema razdjelniku

Evo a raščlamba korak po korak kako strdup() obično radi:

  1. Funkcija izračunava duljina od ući niz str koristiti funkcija strlen(). . Dovršava se kako bi se odlučila količina memorije potrebna za pohranjivanje dupliciranog niza.
  2. Dodjeljuje a novi memorijski blok zadržati dvostruki niz koristiti funkcija malloc(). . O veličini memorijskog bloka odlučuje se uključivanjem 1 u dužini od uneseni niz . The ekstra 1 je za nulti znak ('') koji završava niz.
  3. Ako je raspodjela memorije je neuspjeh , the funkcija strdup(). također će ispravno vratiti a nulti pokazivač ( malloc() radi isto). Ispitivanje strdup() povratna vrijednost funkcije ključna je za rješavanje takvih okolnosti.
  4. The konačni izlaz funkcije je pokazivač na novi dodijeljeni memorijski blok koji sadrži dvostruki niz.

Moramo primijetiti sljedeće probleme prilikom korištenja funkcija strdup(). :

The funkcija strdup(). dinamički dodjeljuje memorija za reprodukcijski niz. Stoga, to je odgovornost programera osloboditi ovu memoriju kada je miles sada ne želi koristiti loose() karakteristika . Ako ne oslobodite memoriju, može doći do curenja memorije.

Obično je dobar izbor izbjegavati korištenje funkcija strdup(). na velikim nizovima ili u situacijama u kojima će dodjela memorije biti subjekt . Budući da je funkcija strdup(). dinamički dodjeljuje memoriju, može zakazati bez neadekvatnog prisjećanja.

Program:

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

Izlaz: 

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

Obrazloženje:

Uključite osnovne dokumente zaglavlja:

    stdio.h koristi se za ulazno/izlazne operacije . Niz.h koristi se za funkcije manipulacije nizovima. Stdlib.h koristi se za dinamička dodjela memorije značajke.

Definirajte varijable:

  • Unique je pokazivač na konstantni niz 'Pozdrav svijete!' . Ovaj niz je onaj koji trebamo replicirati.
  • The replika je pokazivač na osobu. Spremit će dvostruki niz stvoren pomoću strdup() .

Poziv strdup():

  • The funkcija strdup(). zove se, prolazeći originalni niz kao argument . To stvara a replika od originalni niz i vraća pokazivač na duplicirani niz. Ovaj pokazivač je dodijeljen dupliciranoj varijabli.

Provjerite postaje li dodjela memorije pogodak:

  • Program ispituje nije li duplikat a nulti pokazivač . Ako funkcija strdup(). bio je uspjeh u dodjeljivanju reminiscencije za duplikat niza, duplikat sada neće biti ništavan .

Ispis izvornih i dupliciranih nizova:

  • Ako je raspodjela memorije pretvara a pogoditi , ovaj sustav ispisuje autentičan i kopije uz pomoć žica printf() izjave . The %s specifikator formata se koristi za ispisati nizove .

Besplatna dinamički dodijeljena memorija:

  • Nakon ispisa nizova, ovaj sustav poziva besplatno (duplikat) za pokretanje dinamički dodijeljena memorija . Ovaj je korak ključan kako bi se spriječilo curenje sjećanja.

Rukovanje greškom dodjele memorije:

  • Ako dodjela memorije nije uspjela (tj strdup() funkcija donjeg dijela leđa a nulti pokazivač ), program ispisuje a poruka o neuspjehu što ukazuje da dodjela memorije nije uspjela.

Povratak s glavnog():

  • Program vraća 0 , što ukazuje uspješno izvršenje , na radni uređaj.

Općenito, ova aplikacija pokazuje korištenje funkcija strdup(). kopirati niz, testovi za uspješnu alokaciju reminiscencije, i ispisuje autentične i kopirane nizove. Također rješava situaciju u kojoj dodjela reminiscencije ne uspije.

Analiza složenosti:

The vrijeme i složenost prostora od značajka strdup(). može se analizirati na sljedeći način:

Vremenska složenost:

  • The vremenska složenost od funkcija strdup(). može se smatrati linearnim ili Na) , u kojem n je duljina od ulazni niz . To je zbog činjenice strdup() uključuje dvije primarne operacije:
    • Izračunavanje trajanja unesenog niza:The značajka strlen(). obično se koristi za određivanje duljine ulaznog niza. Iterira preko znakova niza dok ne naiđe na nulti pojedinac ('') . Ova operacija traje O(n) vremenska složenost , u kojem n je razdoblje od niz .Kopiranje niza:The operacija kopiranja postignut kroz funkcija strcpy(). ili funkcija memcpy(). uzima O(n) vremenska složenost kao lijepo. To uključuje ponavljanje preko svakog pojedinca unesenog niza i njegovo kopiranje u novododijeljeni reminiscencijski blok.
  • Stoga se ukupna vremenska složenost strdup() može aproksimirati kao Na) , gdje n je razdoblje od ulazni niz .

Složenost prostora:

  • The složenost prostora od funkcija strdup(). je isto tako linearna ili Na) , u kojem n je trajanje ulazni niz . To je zato strdup() dinamički dodjeljuje memoriju za reprodukcijski niz, zahtijevajući dodatno područje za kupnju kopiranih znakova.
  • O količini dodijeljene memorije odlučuje se pomoću skale unesenog niza, n + 1 , gdje n je duljina od ulazni niz . Dodatak '+1' je za nulti pojedinac ('') . Pridodaje se uz duplicirani nizovi odustajanje kako bi se osiguralo da ima milja nulto prekinut .
  • Prema tome, ukupni složenost prostora od strdup() je Na) , u kojem n je trajanje ulazni niz .

Vrijedno je napomenuti da je stvarno vrijeme i potrebe za prostorom mogu biti pogođene čimbenicima, opterećenje upravljanja memorijom, optimizacije specifične za stroj , i pojedinosti implementacije korištenja C knjižnice. ove složenosti funkcionirati kao preferirana smjernica za prepoznavanje ukupnih karakteristika izvedbe funkcija strdup(). .

moj životni kriket.

Karakteristike strdup() u C-u:

The funkcija strdup(). u C ima sljedeće karakteristike:

Dupliciranje niza: Važan motiv na funkcija strdup(). je stvoriti reprodukcijski duplikat zadanog niza. Dodjeljuje memoriju za dvostruki niz i kopira sadržaj autentičnog niza u novododijeljeni memorijski blok.

java dijagram klasa

Dinamička dodjela memorije: The funkcija strdup(). dinamički dodjeljuje memoriju za dvostruki niz koristiti karakteristika malloc(). . Ova metoda kojom se memorija dodjeljuje tijekom izvođenja i može se pokrenuti pomoću značajka free(). dok sada nije potreban.

Nulti prekid: The dvostruki niz stvoren od strane funkcija strdup(). je isto tako nulto prekinut , slično kao autentičan niz . The nulti pojedinac ('') dodaje se na vrh niza za reprodukciju kako bi označio završetak niza.

Vraćeni pokazivač: The funkcija strdup(). vraća pokazivač na novododijeljeni blok reminiscencije koji sadrži dvostruki niz . Pokazivač pokazuje na prvu jedinku dupliciranog niza.

Rješavanje grešaka: Ako dodjela reminiscencije ne uspije, funkcija strdup(). vraća a nulti pokazivač označiti neuspjeh. Testiranje povratne vrijednosti funkcija strdup(). ključno je rješavanje takvih scenarija i spašavanje vas od pristupa memoriji koja nije uspješno dodijeljena.

Prenosivost: iako funkcija strdup(). nije uvijek dio uobičajene C biblioteke, obično je dostupan na mnogim sustavima kao dio uslužnih programa za manipulaciju nizovima. Međutim, njegova dostupnost može varirati ovisno o specifična platforma ili sastavljač .

Odgovornost za upravljanje memorijom: Prilikom korištenja funkcija strdup(). , programer mora otkopčati dinamički dodijeljenu memoriju za korištenje funkcija free(). čim se ne želi. Neuspjeh u tome može dovesti do curenja memorije i može namjeniti program da proždire pretjerana sjećanja tijekom godina.

Kompatibilnost sa standardnim funkcijama niza: The dvostruki niz vratio je funkcija strdup(). može se koristiti s različitim modernim značajkama C žica, jer je daleko a null-terminirani niz . Omogućuje za čista integracija s postojećim kodom koji manipulira nizovima.

Prednosti strdup() u C-u:

Nekoliko je prednosti funkcija strdup(). u C. Neke glavne prednosti funkcije strdup() su sljedeće:

Pogodnost i jednostavnost: The funkcija strdup(). pojednostavljuje proces kopiranja niza spajanjem raspodjela memorije i kopiranje niza metode u jedan poziv funkcije. Kao rezultat toga, složenost i čitljivost koda su oboje smanjena , a programeri su pošteđeni pisanja jedinstvenog koda za izvođenje ovih aktivnosti.

Čitljivost koda i mogućnost održavanja: Koristiti funkcija strdup(). , kôd postaje čitljiviji i razumljiviji. Poziv funkcije doista namjerava duplicirati niz, poboljšavajući čitljivost koda. Također smanjuje mogućnost uvođenja grešaka povezanih s dodjelom memorije vodiča i kopiranjem nizova, što rezultira dodatnim kodom koji se može održavati.

Mogućnost ponovne upotrebe koda: The funkcija strdup(). omogućuje stvaranje višekratnih dodataka kodu. Inkapsulacijom izvrsne prosudbe za dupliciranje niza izravno u zasebnu značajku, možete bez napora ponovno koristiti funkciju u više elemenata svoje baze koda. Promiče modularnost koda i smanjuje redundantnost.

Fleksibilnost s dodjelom memorije: Budući da je funkcija strdup(). dinamički dodjeljuje memoriju za dvostruki niz, omogućuje fleksibilnost u upravljanju nizovima različitih duljina. Ne morate se brinuti oko granica dimenzija međuspremnika fiksne veličine. Posebno je koristan pri upravljanju ulaznim nizovima nepoznatih ili promjenjivih duljina.

Izbjegavanje prekoračenja međuspremnika: Međuspremnik se prelijeva nastaju kada informacije premašuju dodijeljeni prostor za reminiscenciju, što može rezultirati sigurnosnim propustima i padovima aplikacija. Koristiti funkcija strdup(). , možete izbjeći probleme s prekoračenjem međuspremnika jer funkcija rutinski dodjeljuje memoriju u potpunosti na temelju trajanja unesenog niza.

Optimizacija memorije: U nekim slučajevima, korištenjem funkcija strdup(). može rezultirati optimizacijom memorije. Na primjer, kada više varijabli ukazuje na isti sadržaj niza, dupliciranje niza sa strdup() može smanjiti korištenje memorije dodjeljivanjem zasebne memorije za svaku varijablu umjesto dupliciranjem cijelog memorijskog sadržaja.

Ograničenja/mane strdup() u C-u:

The funkcija strdup(). u C-u nema posebnih ograničenja definiranih raširenim jezikom C. Međutim, temeljni uređaj i dostupna sredstva motiviraju njegovo ponašanje i ograničenja. Evo nekih pitanja koja se tiču ​​ograničenja tijekom upotrebe funkcija strdup(). :

Dostupna memorija: Ograničenje broj jedan za funkcija strdup(). je raspoloživost reminiscencije u sustavu. Budući da je funkcija strdup(). dinamički dodjeljuje reminiscenciju za reprodukcijski niz pomoću malloc() , količina reminiscencije dostupna za dodjelu može ograničiti skalu niza koji se može duplicirati. Ako nema dovoljno memorije za dodjelu dupliciranog niza, funkcija strdup(). neće uspjeti i vratiti se a nulti pokazivač .

Maksimalna duljina niza: Maksimalni period niza koji se može duplicirati s funkcija strdup(). određuje se kroz ljestvicu bloka reminiscencije koji se može dodijeliti. Na maksimalnim sustavima, maksimalna veličina dinamički dodijeljenog reminiscencijskog bloka motivirana je čimbenicima uključujući dostupnu fizičku memoriju i strukturu stroja. The size_t tip podataka , koji se koristi za predstavljanje ljestvice reminiscencijskih blokova, može nametnuti ograničenje na najviše razdoblje niza.

cout

Ograničenja specifična za implementaciju: The značajka strdup(). mogu imati ograničenja specifična za implementaciju nametnuta kroz sustav ili C biblioteku koja se koristi. Ova ograničenja mogu varirati između pojedinih sustava i prevoditelja. Preporučljivo je konzultirati dokumentaciju ili sredstva jedinstvena za platformu kako biste shvatili sva određena ograničenja nametnuta implementacijom.

Sigurnosna razmatranja: Prilikom korištenja funkcija strdup(). , važno je biti svjestan sigurnosnih rizika sposobnosti, uključujući prekoračenje međuspremnika ranjivosti. Budući da je funkcija strdup(). dodjeljuje reminiscenciju na temelju trajanja unesenog niza, ako je uneseni niz nepouzdan ili nepoznatog razdoblja, ključno je potvrditi i očistiti unos kako bi se spriječilo prekoračenje međuspremnika ili različite sigurnosne ranjivosti.

Višenitnost i paralelnost: Prilikom korištenja funkcija strdup(). u višenitnom ili istovremenom okruženju, ključno je osigurati ispravnu sinkronizaciju i sigurnost niti. Ako nekoliko niti pokuša duplicirati nizove istovremeno, uvjeti utrke i oštećenje memorije može nastati. Ispravni mehanizmi sinkronizacije , kao što je brave ili niti sigurno dodjeljivanje memorije , moraju se koristiti za ublažavanje ovih problema.

Fragmentacija memorije: Česta uporaba funkcija strdup(). može doprinijeti fragmentacija memorije tijekom vremena. Fragmentacija memorije događa se kada se nezakopčana memorija podijeli na mali , nesusjedni blokovi, što ga čini izazovnim dodijeliti velike memorijske blokove . Iako je raspoložive memorije dovoljno, nedvojbeno može uzrokovati smetnje u dodjeli reminiscencije. Strategije poput reminiscencija objedinjavanje ili prilagođena reminiscencija alokatori mogu pomoći u ublažavanju fragmentacije.

U zaključku, granice funkcija strdup(). često se odlučuju na temelju memorije koju treba imati na gadgetu, duljine dinamički dodijeljenih blokova sjećanja i bilo kakvih propisa koji se odnose na implementaciju. Rješavanje problema s dodjelom memorije i razmatranje sigurnosnih pitanja pri korištenju funkcija strdup(). kritično je kopirati nizove.