_countof、sizeof、strlen的区别和用法

本文介绍了C++中_countof、sizeof和strlen的区别和使用场景。_countof宏用于获取数组的元素数量,其值在编译时确定;sizeof运算符返回类型或变量所占内存大小,编译时计算;strlen函数动态计算字符串长度,不包含结束符NULL。

1  countof:是系统定义的一个宏,求取元素的数组的元素个数

2  sizeof:运算符,在头文件中typedefunsigned int,其值在编译时即计算好了,获得保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小

3 strlen:是一个函数,在运行时执行,返回字符串的长度。该字符串可能是自己定义的,也可能是内存中随机的,该函数实际完成的功能是从代表该字符串的第一个地址开始遍历,直到遇到结束符NULL。返回的长度大小不包括NULL

// crt_countof.cpp  
#define _UNICODE  
#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <tchar.h>  
  
int main( void )  
{  
   _TCHAR arr[20], *p;  
   printf( "sizeof(arr) = %d bytes\n", sizeof(arr) );  
   printf( "_countof(arr) = %d elements\n", _countof(arr) );  
   // In C++, the following line would generate a compile-time error:  
   // printf( "%d\n", _countof(p) ); // error C2784 (because p is a pointer)  
  
   _tcscpy_s( arr, _countof(arr), _T("a string") );  
   // unlike sizeof, _countof works here for both narrow- and wide-character strings  
}  
sizeof(arr):40个字节  _countof(arr):20个元素


static void *get_spectrum_thread(void *arg) { int sockfd = init_udp_ser(12307); if (sockfd < 0) { perror("Failed to initialize UDP server"); pthread_exit(NULL); } char buffer[4098]; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t addr_len = sizeof(client_addr); parse_spectrum_msg parse_spectrum_data = {0}; char data[8192] = {0}; // 用于拼接 base64 数据 int expected_chunks = 0; int received_chunks = 0; unsigned char *decoded_data = NULL; float *float_data = NULL; size_t max_float_count = 4096; float *freq_data = NULL; float *dbm_data = NULL; // 动态分配避免栈过大 float_data = calloc(max_float_count, sizeof(float)); freq_data = calloc(max_float_count, sizeof(float)); dbm_data = calloc(max_float_count, sizeof(float)); if (!float_data || !freq_data || !dbm_data) { fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); goto cleanup; } while (1) { // 等待开启标志 if (!spectrum_flags) { usleep(40 * 1000); continue; } ssize_t recv_len = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &addr_len); if (recv_len < 0) { if (errno == EINTR) continue; // 中断重试 perror("recvfrom failed"); break; // 跳出循环关闭套接字 } // 手动加 null 终止符以便安全字符串操作 buffer[recv_len] = '\0'; // 检查是否包含 RealResult if (recv_len == 0 || !strstr(buffer, "RealResult")) { continue; } parse_spectrum_json_data(&parse_spectrum_data, buffer); int chunk_id = parse_spectrum_data.chunk_id; int total_chunks = parse_spectrum_data.total_chunks; // 多包情况:开始拼接 if (chunk_id == 0) { memset(data, 0, sizeof(data)); strcat(data, parse_spectrum_data.data); expected_chunks = total_chunks; received_chunks = 1; } else if (chunk_id == received_chunks && expected_chunks == total_chunks) { strncat(data, parse_spectrum_data.data, sizeof(data) - strlen(data) - 1); received_chunks++; } else { // 乱序或错误序列号,重置状态 fprintf(stderr, "Out-of-order or inconsistent chunks, resetting\n"); expected_chunks = 0; received_chunks = 0; continue; } // 所有分片接收完成 if (received_chunks == expected_chunks) { decoded_data = base64_decode(data, &recv_len); if (!decoded_data || recv_len == 0) { fprintf(stderr, "Final base64 decode failed\n"); expected_chunks = 0; received_chunks = 0; continue; } size_t float_count = recv_len / sizeof(float); if (float_count > max_float_count) { fprintf(stderr, "Combined data too large: %zu floats\n", float_count); free(decoded_data); expected_chunks = 0; received_chunks = 0; continue; } memcpy(float_data, decoded_data, recv_len); free(decoded_data); parse_spectrum_array_data(float_data, float_count, freq_data, dbm_data); pthread_mutex_lock(&spectrum_mutex); if (spectrum_array) { free(spectrum_array); spectrum_array = NULL; } spectrum_array = create_json_spectrum_arrays(spectrum_flags, start_freq, end_freq, freq_data, float_count / 2, dbm_data, float_count / 2); pthread_cond_broadcast(&spectrum_cond); // 触发更新事件 pthread_mutex_unlock(&spectrum_mutex); expected_chunks = 0; received_chunks = 0; memset(data, 0, sizeof(data)); } usleep(2 * 1000); } cleanup: close(sockfd); free(float_data); free(freq_data); free(dbm_data); pthread_exit(NULL); } 优化一下,现在没有单包情况
最新发布
11-07
你提供的 `get_spectrum_thread` 函数是一个用于接收 UDP 数据、解析分片的 base64 编码频谱数据,并将其还原为浮点数组,最终生成 JSON 格式频谱结果的线程函数。当前代码逻辑支持多包拼接(通过 `chunk_id` `total_chunks`),但你说“**现在没有单包情况**”,这意味着: > 所有频谱数据都以分片形式发送,不再存在一个完整的 JSON 消息直接包含全部数据的情况。 因此我们可以优化代码,移除对“单包完整消息”的冗余判断处理路径,专注于 **必须按 chunk 拼接才能还原数据** 的场景。 --- ### ✅ 优化目标 1. 移除不必要的单包完整性检查。 2. 确保只有在正确顺序下才进行拼接。 3. 提高健壮性:防止缓冲区溢出、内存泄漏、状态混乱。 4. 更清晰的状态管理与错误恢复机制。 --- ### ✅ 优化后的代码 ```c static void *get_spectrum_thread(void *arg) { int sockfd = init_udp_ser(12307); if (sockfd < 0) { perror("Failed to initialize UDP server"); pthread_exit(NULL); } char buffer[4098]; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t addr_len = sizeof(client_addr); parse_spectrum_msg parse_spectrum_data = {0}; char data[8192] = {0}; // base64 数据拼接缓冲区 int expected_chunks = 0; int received_chunks = 0; unsigned char *decoded_data = NULL; float *float_data = NULL; size_t max_float_count = 4096; float *freq_data = NULL; float *dbm_data = NULL; // 动态分配避免栈过大 float_data = calloc(max_float_count, sizeof(float)); freq_data = calloc(max_float_count, sizeof(float)); dbm_data = calloc(max_float_count, sizeof(float)); if (!float_data || !freq_data || !dbm_data) { fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); goto cleanup; } while (1) { // 等待开启标志 if (!spectrum_flags) { usleep(40 * 1000); continue; } ssize_t recv_len = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &addr_len); if (recv_len < 0) { if (errno == EINTR) continue; perror("recvfrom failed"); break; } buffer[recv_len] = '\0'; // 必须包含 RealResult 才处理 if (recv_len == 0 || !strstr(buffer, "RealResult")) { continue; } // 解析 JSON 获取分片信息 parse_spectrum_json_data(&parse_spectrum_data, buffer); int chunk_id = parse_spectrum_data.chunk_id; int total_chunks = parse_spectrum_data.total_chunks; // 验证字段有效性 if (chunk_id < 0 || chunk_id >= total_chunks || total_chunks <= 0 || total_chunks > 100) { fprintf(stderr, "Invalid chunk info: id=%d, total=%d\n", chunk_id, total_chunks); continue; } // 新传输开始:仅当收到第0片时初始化状态 if (chunk_id == 0) { memset(data, 0, sizeof(data)); strcpy(data, parse_spectrum_data.data); // 使用 strcpy 安全复制首片 expected_chunks = total_chunks; received_chunks = 1; } // 继续接收后续片段:严格顺序检查 else if (expected_chunks == total_chunks && chunk_id == received_chunks) { size_t remaining_space = sizeof(data) - strlen(data) - 1; strncat(data, parse_spectrum_data.data, remaining_space); received_chunks++; } // 乱序、重复或不匹配的传输,重置 else { fprintf(stderr, "Out-of-order or mismatched chunk: expected %d got %d (total=%d)\n", received_chunks, chunk_id, total_chunks); expected_chunks = 0; received_chunks = 0; continue; } // 所有分片接收完成 if (received_chunks == expected_chunks) { decoded_data = base64_decode(data, &recv_len); if (!decoded_data || recv_len == 0) { fprintf(stderr, "Base64 decode failed after receiving all chunks\n"); goto reset_and_continue; } size_t float_count = recv_len / sizeof(float); if (float_count > max_float_count) { fprintf(stderr, "Decoded data too large: %zu floats, max allowed: %zu\n", float_count, max_float_count); free(decoded_data); goto reset_and_continue; } memcpy(float_data, decoded_data, recv_len); free(decoded_data); decoded_data = NULL; // 解析 float 数组为频率 dBm 值 parse_spectrum_array_data(float_data, float_count, freq_data, dbm_data); // 更新共享资源(加锁) pthread_mutex_lock(&spectrum_mutex); if (spectrum_array) { free(spectrum_array); spectrum_array = NULL; } spectrum_array = create_json_spectrum_arrays(spectrum_flags, start_freq, end_freq, freq_data, float_count / 2, dbm_data, float_count / 2); pthread_cond_broadcast(&spectrum_cond); pthread_mutex_unlock(&spectrum_mutex); reset_and_continue: expected_chunks = 0; received_chunks = 0; memset(data, 0, sizeof(data)); } usleep(2 * 1000); // 小延时控制 CPU 占用 } cleanup: close(sockfd); free(float_data); free(freq_data); free(dbm_data); if (decoded_data) free(decoded_data); // 安全释放(虽然正常流程已释放) pthread_exit(NULL); } ``` --- ### ✅ 主要优化点解释 | 优化项 | 说明 | |------|------| | **移除了单包检测分支** | 不再尝试处理非分片消息,所有数据必须走 `chunk_id` 流程 | | **强化了 chunk 校验** | 检查 `chunk_id < total_chunks`、范围合理性等,防越界 | | **使用 `strcpy` 替代 `strcat` 初始化** | 第一块使用 `strcpy` 更安全,避免 `strcat` 在未清空时误拼 | | **添加 `remaining_space` 控制 `strncat`** | 防止缓冲区溢出 | | **引入 `goto reset_and_continue`** | 统一清理失败路径,减少重复代码 | | **`base64_decode` 后立即释放 `decoded_data`** | 及时释放临时内存 | | **更详细的日志输出** | 便于调试网络丢包、乱序等问题 | --- ### ❗ 注意事项 - 假设 `parse_spectrum_json_data()` 能正确从 JSON 中提取 `"data"` 字段(base64字符串)、`chunk_id`、`total_chunks`。 - `base64_decode` 函数需返回动态分配的内存并由调用方负责释放 —— 当前逻辑满足。 - 若将来可能并发多个频谱流,应加入 `session_id` 或 `UUID` 区分不同会话。 --- ###
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