logo

TechCodeview

функция strdup() в C

В тази статия ще научите за функцията strdup() в C с нейния синтаксис, пример, сложност, предимства и недостатъци.

The функция strdup(). дублира предоставен низ на езика за програмиране C. Приема низ с a нулево прекратяване като аргумент. То изходи указател към нов динамично разпределен низ, който е дубликат (т.е. an точно копие ) на входния низ.

The функция strdup(). не е част от обща C библиотека . Въпреки това, той често се предлага като компонент на помощните програми за манипулиране на низове на различни платформи. Дефинира се, както следва:

Синтаксис:

Има следния синтаксис:

 char *strdup(const char *str);

Мотивът на функция strdup(). е да се създаде a дублирано копие на даден низ. Това отнема а нулев прекратен низ ул като неговият аргумент и връща указател към съвсем нов динамично разпределен низ, който е an истинска реплика на автентичния низ.

списък java към масив

Ето а разбивка стъпка по стъпка как strdup() обикновено работи:

  1. Функцията изчислява дължина на влизане низ str използвайки функция strlen(). . Завършва се, за да се реши количеството памет, необходимо за съхраняване на дублирания низ.
  2. Той разпределя a нов блок памет да запазите дублиран низ използвайки функция malloc(). . Размерът на блока памет се определя чрез включване 1 в дължината на въведен низ . The допълнително 1 е за нулев знак ('') който завършва низа.
  3. Ако разпределение на паметта е се провали , на функция strdup(). също ще върне правилно a нулев указател ( malloc() прави същото). Разглеждане на strdup() връщаната стойност на функцията е от съществено значение за справяне с такива обстоятелства.
  4. The крайния изход на функцията е указател към новия разпределен блок памет, съдържащ дублирания низ.

Трябва да забележим следните проблеми, когато използваме функция strdup(). :

The функция strdup(). динамично разпределя памет за възпроизвеждащия низ. Следователно, това е отговорност на програмиста за освобождаване на тази памет, когато е мили сега не желае използването на loose() характеристика . Неуспешното освобождаване на паметта може да доведе до изтичане на памет.

Обикновено е добър избор да избягвате използването на функция strdup(). на големи низове или в ситуации, в които разпределението на паметта ще бъде предмет . Тъй като функция strdup(). динамично разпределя паметта, може да се провали без неадекватна реминисценция.

програма:

 #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; }

Изход: 

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

Обяснение:

Включете основни заглавни документи:

    stdio.h се използва за входно/изходни операции . String.h се използва за функции за манипулиране на низове. Stdlib.h се използва за динамично разпределение на паметта Характеристика.

Дефинирайте променливи:

  • Unique е указател към постоянен низ 'Здравей свят!' . Този низ е този, който трябва да копираме.
  • The реплика е указател към човек. Той ще запази дублирания низ, създаден с strdup() .

Извикайте strdup():

сортиране на избор в java
  • The функция strdup(). се нарича, преминаване на оригинален низ като аргумент . Създава а реплика на оригинален низ и връща указател към дублирания низ. Този указател е присвоен на дублиращата се променлива.

Проверете дали разпределението на паметта става хит:

  • Програмата проверява дали дубликатът не е a нулев указател . Ако функция strdup(). беше успех при разпределянето на спомен за дублирания низ, дубликат сега няма да бъде нула .

Отпечатайте оригинални и дублирани низове:

  • Ако разпределение на паметта превръща а удари , тази система отпечатва автентичен и копия използване на низове printf() изрази . The %s спецификатор на формат се използва за печатни низове .

Безплатна динамично разпределена памет:

  • След отпечатване на низовете, тази система извиква безплатно (дубликат) за стартиране на динамично разпределена памет . Тази стъпка е от решаващо значение, за да се предпазите от изтичане на спомени.

Обработете неуспешно разпределение на паметта:

  • Ако разпределението на паметта е неуспешно (т.е strdup() функция на долната част на гърба a нулев указател ), програмата отпечатва a съобщение за грешка което показва, че разпределението на паметта е неуспешно.

Връщане от main():

  • Програмата връща 0 , което показва успешно изпълнение , към работещото устройство.

Като цяло това приложение демонстрира използването на функция strdup(). за копиране на низ, тестове за успешно разпределение на спомените и отпечатъци автентичните и копирани низове. Той също така се справя със ситуацията, при която разпределението на спомени е неуспешно.

Анализ на сложността:

The време и космическа сложност от функция strdup(). може да се анализира, както следва:

Времева сложност:

  • The времева сложност от функция strdup(). може да се счита за линеен или На) , в който н е дължината на входен низ . Дължи се на факта strdup() включва две основни операции:
    • Изчисляване на продължителността на въведения низ:The функция strlen(). обикновено се използва за определяне на дължината на входния низ. Той обикаля символите на низа, докато срещне нулев индивид ('') . Тази операция отнема O(n) времева сложност , в който н е периодът на низ .Копиране на низа:The копираща операция постигнато чрез функция strcpy(). или функция memcpy(). взема O(n) времева сложност толкова хубаво. Това включва повторение на всеки отделен елемент от въведения низ и копирането му в новоразпределения блок за спомени.
  • Следователно общата времева сложност на strdup() може да бъде приблизително оценена като На) , където н е периодът на входен низ .

Космическа сложност:

  • The космическа сложност от функция strdup(). също е линеен или На) , в който н е продължителността на входен низ . Това е защото strdup() динамично разпределя памет за низа за възпроизвеждане, като изисква допълнителна област за пазаруване на копираните знаци.
  • Размерът на разпределената памет се определя чрез използване на мащаба на въведения низ, n + 1 , където н е дължина от входен низ . Екстрата „+1“ е за нулев индивид ('') . Прилага се към дублиращи се низове излизане, за да се уверите, че има мили нулев прекратен .
  • Следователно, общата космическа сложност на strdup() е На) , в който н е продължителността на входен низ .

Заслужава да се отбележи, че реално време и нуждите от пространство могат да бъдат повлияни от фактори, режийни разходи за управление на паметта, специфични за машината оптимизации и подробностите за изпълнението на използваната C библиотека. Тези сложности функция като предпочитана насока за разпознаване на цялостните характеристики на ефективността на функция strdup(). .

Характеристики на strdup() в C:

The функция strdup(). в C има следните характеристики:

Дублиране на низове: Важният мотив на функция strdup(). е да се създаде дубликат за възпроизвеждане на даден низ. Той разпределя памет за дублирания низ и копира съдържанието на автентичния низ в новоразпределения блок памет.

разлика между гигабайт и мегабайт

Динамично разпределение на паметта: The функция strdup(). динамично разпределя памет за дублиран низ да използвате malloc() характеристика . Този метод, при който паметта се разпределя по време на изпълнение и може да се стартира с помощта на функция free(). докато сега не е необходимо.

Нулево прекратяване: The дублиран низ създаден от функция strdup(). е по същия начин нулев прекратен , подобно на автентичен низ . The нулев индивид ('') се добавя към горната част на низа за възпроизвеждане, за да маркира излизането от низа.

Върнат указател: The функция strdup(). връща указател към новоразпределения блок за спомени, който съдържа дублиран низ . Указателят сочи към първия индивид от дублирания низ.

Обработка на грешки: Ако разпределението на реминисценцията е неуспешно, функция strdup(). връща а нулев указател за да обозначи провала. Тестване на върнатата стойност на функция strdup(). справянето с такива сценарии и спасяването ви от достъп до неуспешно разпределена памет е от решаващо значение.

Преносимост: въпреки че функция strdup(). не винаги е част от обичайната C библиотека, обикновено е наличен в много системи като част от помощните програми за манипулиране на низове. Наличността му обаче може да варира в зависимост от специфична платформа или компилатор .

Отговорност за управление на паметта: При използване на функция strdup(). , програмистът трябва да освободи динамично разпределената памет за използване на функция free(). щом не се иска. Неуспехът да се постигне това може да доведе до изтичане на памет и може да назначи програмата да поглъща прекомерни спомени през годините.

Съвместимост със стандартни низови функции: The дублиран низ върнат от функция strdup(). може да се използва с различни модерни функции на C низове, тъй като е далеч a низ с нулев край . Позволява за чиста интеграция с настоящ код, който манипулира низове.

Предимства на strdup() в C:

Има няколко предимства на функция strdup(). в C. Някои основни предимства на функцията strdup() са следните:

Удобство и простота: The функция strdup(). рационализира процеса на копиране на низ чрез сливане на разпределение на паметта и копиране на низове методи в едно извикване на функция. В резултат на това, сложност и четивност на кода са и двете намаля , а разработчиците са пощадени от писането на уникален код за извършване на тези дейности.

Четимост на кода и поддръжка: Използвайки функция strdup(). , кодът става по-четлив и разбираем. Извикването на функцията наистина възнамерява да дублира низ, подобрявайки четимостта на кода. Той също така намалява възможността за въвеждане на грешки, свързани с разпределението на паметта за ръководство и копирането на низове, което води до допълнителен поддържаем код.

Повторна употреба на кода: The функция strdup(). позволява създаването на многократно използвани кодови добавки. Чрез капсулиране на отличната преценка за дублиране на низ директно в отделна функция, можете без усилие да използвате повторно функцията в множество елементи от вашата кодова база. Той насърчава модулността на кода и намалява излишъка.

Гъвкавост с разпределение на паметта: Тъй като функция strdup(). динамично разпределя памет за дублиращия се низ, предоставя гъвкавост при управление на низове с различна дължина. Не е нужно да се притеснявате приблизително за границите на размерите на буферите с фиксиран размер. Това е особено полезно при управление на входни низове с неизвестна или променлива дължина.

Избягване на препълване на буфера: Буферът се препълва възникват, когато информацията надхвърли определеното пространство за спомен, което може да доведе до уязвимости в сигурността и сривове на приложението. Използвайки функция strdup(). , можете да избегнете проблеми с препълването на буфера, тъй като функцията рутинно разпределя памет въз основа изцяло на продължителността на въведения низ.

амиша пател

Оптимизация на паметта: В някои случаи с помощта на функция strdup(). може да доведе до оптимизиране на паметта. Например, когато множество променливи сочат към еднакво съдържание на низ, дублиране на низа с strdup() може да намали използването на паметта чрез разпределяне на отделна памет за всяка променлива, вместо да дублира цялото съдържание на паметта.

Ограничения/недостатъци на strdup() в C:

The функция strdup(). в C няма конкретни ограничения, определени от широко разпространения език C. Основното устройство и наличните активи обаче мотивират поведението и ограниченията му. Ето някои въпроси относно ограниченията при използването на функция strdup(). :

Достъпна памет: Ограничение номер едно за функция strdup(). е наличност на реминисценцията в системата. Тъй като функция strdup(). динамично разпределя реминисценция за низа за възпроизвеждане, използвайки malloc() , количеството реминисценция, налично за разпределяне, може да ограничи мащаба на низа, който може да бъде дублиран. Ако няма достатъчно памет за разпределяне на дублиращия се низ, функция strdup(). ще се провали и ще върне a нулев указател .

Максимална дължина на низа: Максималният период на низ, който може да бъде дублиран с функция strdup(). се определя чрез мащаба на реминисцентния блок, който може да бъде разпределен. При максимални системи максималният размер на динамично разпределен блок за спомен се мотивира от фактори, включително наличната физическа памет и структурата на машината. The тип данни size_t , използвани за представяне на мащаба на блоковете за спомен, могат да наложат ограничение за най-много период на низ.

Специфични за внедряването ограничения: The функция strdup(). може да има ограничения, специфични за изпълнението, наложени чрез използваната система или C библиотека. Тези ограничения могат да варират в различните системи и компилатори. Препоръчително е да се консултирате с документацията или уникалните за платформата активи, за да разберете всякакви конкретни ограничения, наложени чрез внедряването.

Съображения за сигурност: При използване на функция strdup(). , жизненоважно е да сте наясно с рисковете за сигурността на способностите, включително препълване на буфера уязвимости. Тъй като функция strdup(). разпределя реминисценция въз основа на продължителността на въведения низ, ако въведеният низ е ненадежден или е с неизвестен период, от решаващо значение е да потвърдите и дезинфекцирате входа, за да предотвратите препълване на буфера или различни уязвимости в безопасността.

Многонишковост и паралелност: При използване на функция strdup(). в многонишкова или едновременна среда е от решаващо значение да се осигури правилна синхронизация и безопасност на нишката. Ако няколко нишки се опитат да дублират низове едновременно, състезателни условия и повреда на паметта може да възникне. Правилни механизми за синхронизация , като брави или защитено от нишката разпределение на паметта , трябва да се използват за смекчаване на тези проблеми.

Фрагментация на паметта: Честото използване на функция strdup(). може да допринесе за фрагментация на паметта с течение на времето. Фрагментация на паметта се случва, когато незакрепената памет се раздели на малък , несъседни блокове, което го прави предизвикателство разпределете големи блокове памет . Въпреки че наличната памет е достатъчна, тя несъмнено може да причини грешки в разпределението на паметта. Стратегии като обединяване на спомени или персонализирана реминисценция разпределителите могат да помогнат за смекчаване на фрагментацията.

В заключение, границите на функция strdup(). често се решават чрез паметта, която трябва да има в притурката, дължината на динамично разпределените блокове за спомени и всякакви регулации, точни за изпълнението. Справяне с грешки при разпределението на паметта и отчитане на опасения за безопасността при използване на функция strdup(). копирането на низове е критично.