输入问题C++字符数组越界问题的一个案例分析

最新推荐文章于 2025-03-14 18:54:14 发布

转载最新推荐文章于 2025-03-14 18:54:14 发布 · 249 阅读

文章标签：

#c/c++

本文通过几个具体的C++程序示例，深入探讨了字符数组在内存中的存储方式及字符串结尾''的重要性，揭示了内存越界可能导致的潜在问题。

时间紧张，先记一笔，后续优化与完善。

我的学生yang1067155909给我来信，说的是C++第11周项目3 - CEmployee类继承自CPerson类中的一个细节：

贺教师：

教师，m_szDepartment=new char[strlen(department)+1];为何须要+1呢？在测试里去掉+1后和这个效果一样啊，不太明确……求指教……
学生，杨起飞

我回答：

要给'\0'占个座。是用别人的土地（越界的部份）保存了自己的信息了吧，不定哪次人家要用，运行结果就不一样了。这恰是最危险的问题。

他继续追问：

可是在定义字符数组时，比如a［4］时，可以输入5个字符，那么这个数组的'\0'的位置是不是也占用了别人的？

我为这个机警的同学的问题感到激昂，读程序，切忌只是读，要会提问题。能自己提出问题，就一定能学好。教师给出解答，接着再提出新问题，自己解答，或再问教师，这就是交流。为着学生提出了好问题，作为教师，我骄傲。我的回答是：

你提的问题不是一般的好，见我新发表的博文谈这个问题。

下面就是我对这个问题的解答。不妨针对问题设计一个程序试一试。程序是：

#include <iostream> 
using namespace std;
int main() 
{ 
	char a[4];
	cin>>a;
	cout<<a<<endl;
	return 0; 
}

亲爱的读者，读这篇文章时，请不要只“读”，打开你熟习的编程环境，边读边运行。你会发现什么？

输入abcd然后回车，输出是abcd。cout<<a是将字符数组当字符串输出的，明显abcd已经占满了自己的土地a[0]到a[3]，可以“如愿”输出，实际上已经侵犯了不应占的内存a[4]单元。当然，恰好a[4]处给脸，就是'\0'。如果”烫烫烫烫烫烫“不必意外。

每日一道理
一个安静的夜晚，我独自一人，有些空虚，有些凄凉。坐在星空下，抬头仰望美丽天空，感觉真实却由虚幻，闪闪烁烁，似乎看来还有些跳动。美的一切总在瞬间，如同“海市蜃楼”般，也只是刹那间的一闪而过，当天空变得明亮，而这星星也早已一同退去……

再运行，输入abcde。我运行的结果是，在VC++6.0中，输出abcde，并弹出了我们熟习的内存越界错误提示。在codeBlocks下，输出abcde，什么也没提示。

请读者想一想，这是一个多么凶恶的Bug。

下面再给出一个程序：

#include <iostream> 
using namespace std;
int main() 
{ 
	char a[4],b[4];
	cin>>a;
	cin>>b;
	cout<<a<<endl;
	cout<<b<<endl;
	return 0; 
}

运行的任务交给读者了，视察输入3个字符、4个字符、5个字符的情形，也可以在多个平台上试试，针对结果想一想为什么。用单步执行的手腕跟踪一下内存中的数据存储，是个强烈建议的方法。

下面是为a和b数组输入3个字符后（分别是abc和hij），利用单步执行看到的结果：

输入和问题

下面是为a和b数组输入5个字符后（分别是abcef和hijkl），利用单步执行看到的结果：

输入和问题

从中看出，VC++6.0中，先定义的a数组的地址大于后定义的数组b的地址，原来为a中输入了abcde，侵犯了别人的土地，随后为b输入hijkl，侵犯的就是a的土地，b[4]即a[0]为l，b[5]即a[1]，存储的是'\0'！

下图是在codeBlocks下，用同样的输入调试截出的结果，结果一样：

输入和问题

接下来，再给一个程序，其实就是将输入a和b的顺序换了一下：

#include <iostream> 
using namespace std;
int main() 
{ 
	char a[4],b[4];
	cin>>b;
	cin>>a;
	cout<<a<<endl;
	cout<<b<<endl;
	return 0; 
}

运行结果会是怎样？读者你自己说吧。不要忘了，用调试工具这个法宝消除你的困惑。

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录：人脑与电脑的相同点和不同点，人脑会记忆数字，电脑也会记忆数字；人脑会记忆程序，电脑也会记忆程序，但是人脑具有感知能力，这种能力电脑无法模仿，人的记忆会影响到人做任何事情，但是电脑只有程序软件。比尔还表示，人脑与电脑之间最重要的一个差别就是潜意识。对于人脑存储记忆的特别之处，比尔表示，人脑并不大，但是人脑重要的功能是联络，人脑会把同样的记忆存储在不同的地方，因此记忆读取的速度就不相同，而这种速度取决于使用的频率和知识的重要性。人脑的记忆存储能力会随着年龄增长而退化，同时记忆的质量也会随着年龄退化。经典语录网