STRDUP()-FUNCTIE IN C

In dit artikel leer je over de functie strdup() in C met zijn syntaxis, voorbeeld, complexiteit, voordelen en nadelen.

De strdup()-functie dupliceert een opgegeven tekenreeks in de programmeertaal C. Het accepteert een string met a nul beëindiging als argument. Het uitgangen een verwijzing naar een nieuwe dynamisch toegewezen string die een duplicaat is (d.w.z. een exacte kopie ) van de invoertekenreeks.

De strdup()-functie maakt geen deel uit van de gemeenschappelijke C-bibliotheek . Het wordt echter vaak aangeboden als onderdeel van de tekenreeksmanipulatiehulpprogramma's op verschillende platforms. Het wordt als volgt gedefinieerd:

Syntaxis:

Het heeft de volgende syntaxis:

 char *strdup(const char *str);

Het motief van de strdup()-functie is het creëren van een duplicaat kopie van een gegeven string. Het duurt een nul-beëindigd snaar str als zijn betoog en retourneert een pointer naar een gloednieuwe dynamisch toegewezen string die een werkelijke replica van de authentieke snaar.

opteller volledige opteller

Hier is een stap voor stap uitsplitsing van hoe strdup() werkt meestal:

De functie berekent de lengte van de binnenkomst snaarstr de ... gebruiken strlen() functie . Het is voltooid om de hoeveelheid geheugen te bepalen die nodig is om de dubbele reeks op te slaan.
Het wijst een nieuw geheugenblok om de dubbele tekenreeks de ... gebruiken malloc()-functie . De grootte van het geheugenblok wordt bepaald door het opnemen ervan 1 in de lengte van de ingevoerde tekenreeks . De Extra 1 is voor de nulteken ('') dat beëindigt de string.
Als de geheugen toewijzing is mislukt , de strdup()-functie zal ook correct een retourneren nul punten ( malloc() doet hetzelfde). Het onderzoeken van de strdup() functie-retourwaarde is essentieel voor het omgaan met dergelijke omstandigheden.
De de uiteindelijke uitvoer van de functie is een verwijzing naar het nieuwe toegewezen geheugenblok dat de dubbele reeks bevat.

We moeten de volgende problemen opmerken bij het gebruik van de strdup()-functie :

De strdup()-functie dynamisch toewijst geheugen voor de reproductiereeks. Daarom is het de verantwoordelijkheid van de programmeur om dit geheugen vrij te geven wanneer het mijlen nu niet gewenst is om het gebruik van de losse() karakteristiek . Als u het geheugen niet vrijmaakt, kan dit leiden tot geheugenlekken.

Het is doorgaans een goede keuze om het gebruik van de strdup()-functie op grote strings of in situaties waarin geheugentoewijzing de onderwerp . Sinds de strdup()-functie geheugen dynamisch toewijst, kan het mislukken zonder een ontoereikende herinnering.

Programma:

 #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; }

Uitgang:

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

Uitleg:

Voeg essentiële headerdocumenten toe:

stdio.h

invoer/uitvoerbewerkingen

String.h

Stdlib.h

dynamische geheugentoewijzing

Variabelen definiëren:

Uniek is een verwijzing naar een constante string 'Hallo Wereld!' . Deze string is degene die we moeten repliceren.
De replica is een verwijzing naar een persoon. Het slaat de dubbele tekenreeks op die is gemaakt met strdup() .

Roep strdup():

De strdup()-functie wordt genoemd, langs de originele string als een argument . Het creëert een replica van originele string en retourneert een verwijzing naar de gedupliceerde tekenreeks. Deze aanwijzer wordt toegewezen aan de dubbele variabele.

Controleer of geheugentoewijzing een hit wordt:

Het programma onderzoekt of een duplicaat geen nul punten . Als strdup()-functie was een succes bij het toekennen van herinnering aan de dubbele reeks, een duplicaat zal dat nu niet meer zijn nul .

Originele en dubbele tekenreeksen afdrukken:

Als de geheugen toewijzing draait een hit , dit systeem drukt de authentiek En kopieën snaren gebruiken printf()-instructies . De %s formaatspecificatie is gewend aan tekenreeksen afdrukken .

Vrij dynamisch toegewezen geheugen:

Na het afdrukken van de strings belt dit systeem gratis (duplicaat) om de te lanceren dynamisch toegewezen geheugen . Deze stap is van cruciaal belang om te voorkomen dat herinneringen lekken.

Fout bij geheugentoewijzing afhandelen:

Als de geheugentoewijzing mislukt (d.w.z. de strdup() functie onderrug a nul punten ), drukt het programma een storingsmelding wat aangeeft dat de geheugentoewijzing is mislukt.

Terugkeer van hoofd():

a b c-nummers

Het programma retourneert 0 , wijzend op succesvolle uitvoering , naar het werkende apparaat.

Over het algemeen demonstreert deze applicatie het gebruik van de strdup()-functie een tekenreeks kopiëren, testen voor een succesvolle toewijzing van herinneringen, en afdrukken de authentieke en kopieerreeksen. Het behandelt ook de situatie waarin het toewijzen van herinneringen mislukt.

Complexiteitsanalyse:

De tijd En complexiteit van de ruimte van de strdup()-functie kan als volgt worden geanalyseerd:

Tijdcomplexiteit:

De tijd complexiteit van de strdup()-functie kan als lineair worden beschouwd of Op) , waarin N is de lengte van de invoerreeks . Het komt door het feit strdup() omvat twee primaire bewerkingen:

strlen()-functie

nul individu ('')

O(n) tijdcomplexiteit

snaar

kopieerbewerking

strcpy() functie

memcpy()-functie

O(n) tijdcomplexiteit

Daarom kan de totale tijdscomplexiteit van strdup() als volgt worden benaderd Op) , waar N is de periode van de invoerreeks .

Ruimtecomplexiteit:

De complexiteit van de ruimte van de strdup()-functie is eveneens lineair of Op) , waarin N is de duur van de invoerreeks . Het is omdat strdup() wijst dynamisch geheugen toe voor de reproductiereeks, waardoor een extra gebied nodig is om de gekopieerde tekens op te slaan.
De hoeveelheid toegewezen geheugen wordt bepaald door de schaal van de ingevoerde string te gebruiken, n+1 , waar N is de lengte van de invoerreeks . De extra '+1' is voor de nul individu ('') . Het wordt toegevoegd aan de dubbele tekenreeks stoppen om er zeker van te zijn dat het kilometers zijn nul-beëindigd .
Daarom het geheel complexiteit van de ruimte van strdup() is Op) , waarin N is de duur van de invoerreeks .

Het is vermeldenswaard dat de echte tijd en ruimtebehoeften kunnen worden beïnvloed door factoren, overhead voor geheugenbeheer, machinespecifieke optimalisaties , en de implementatiedetails van het wennen aan de C-bibliotheek. Deze complexiteiten functioneren als een voorkeursrichtlijn om de algemene prestatiekenmerken van de te herkennen strdup()-functie .

Kenmerken van strdup() in C:

De strdup()-functie in C heeft de volgende kenmerken:

Tekenreeksduplicatie: Het belangrijke motief van de strdup()-functie is het maken van een reproductieduplicaat van een bepaalde string. Het wijst geheugen toe voor de dubbele string en kopieert de inhoud van de authentieke string naar het nieuw toegewezen geheugenblok.

vb en vb net

Dynamische geheugentoewijzing: De strdup()-functie wijst dynamisch geheugen toe voor de dubbele tekenreeks om de te gebruiken malloc() karakteristiek . Deze methode waarbij het geheugen tijdens runtime wordt toegewezen en kan worden gestart met behulp van de gratis() functie terwijl dat nu niet nodig is.

Nul beëindiging: De dubbele tekenreeks gemaakt door de strdup()-functie is eveneens nul-beëindigd , net zoals de authentieke snaar . De nul individu ('') wordt toegevoegd aan de bovenkant van de reproductiereeks om het einde van de reeks aan te geven.

Geretourneerde aanwijzer: De strdup()-functie retourneert een verwijzing naar het nieuw toegewezen herinneringsblok dat de dubbele tekenreeks . De aanwijzer wijst naar het eerste individu van de dubbele reeks.

Foutafhandeling: Als de toewijzing van herinneringen mislukt, wordt de strdup()-functie retourneert een nul punten om de mislukking aan te duiden. Het testen van de retourwaarde van de strdup()-functie Het is van cruciaal belang om dergelijke scenario's aan te pakken en te voorkomen dat u toegang krijgt tot geheugen dat niet met succes is toegewezen.

Draagbaarheid: Hoewel de strdup()-functie maakt niet altijd deel uit van de gebruikelijke C-bibliotheek, maar is meestal op veel systemen beschikbaar als onderdeel van de tekenreeksmanipulatiehulpprogramma's. De beschikbaarheid ervan kan echter variëren, afhankelijk van de specifiek platform of compiler .

Verantwoordelijkheid voor geheugenbeheer: Bij gebruik van de strdup()-functie , moet de programmeur het dynamisch toegewezen geheugen losmaken om de gratis() functie zodra het niet gewenst is. Als dit niet wordt bereikt, kan dit leiden tot geheugenlekken en kan het programma ertoe leiden dat het programma in de loop der jaren buitensporige herinneringen verslindt.

Compatibiliteit met standaard stringfuncties: De dubbele tekenreeks teruggestuurd door de strdup()-functie kan worden gebruikt met verschillende trendy C-snaarfuncties, omdat het ver is op nul eindigende tekenreeks . Het laat voor schone integratie met de huidige code die strings manipuleert.

Voordelen van strdup() in C:

Er zijn verschillende voordelen van de strdup()-functie in C. Enkele belangrijke voordelen van de functie strdup() zijn als volgt:

Gemak en eenvoud: De strdup()-functie stroomlijnt het proces van het kopiëren van een string door de geheugen toewijzing En tekenreeks kopiëren methoden in één enkele functieaanroep. Als gevolg hiervan is de complexiteit En leesbaarheid van de code zijn beide afgenomen , en ontwikkelaars hoeven geen unieke code te schrijven om deze activiteiten uit te voeren.

Codeleesbaarheid en onderhoudbaarheid: De ... gebruiken strdup()-functie , wordt de code leesbaarder en spreekt voor zich. De functieaanroep is inderdaad bedoeld om een string te dupliceren, waardoor de leesbaarheid van de code wordt verbeterd. Het verkleint ook de kans op het introduceren van bugs die verband houden met de toewijzing van gidsgeheugen en het kopiëren van tekenreeksen, wat resulteert in extra onderhoudbare code.

Herbruikbaarheid van code: De strdup()-functie maakt het mogelijk om herbruikbare code-additieven te creëren. Door het uitstekende inzicht in het dupliceren van een string in een aparte feature in te vatten, kun je de functie moeiteloos hergebruiken in meerdere elementen van je codebase. Het bevordert codemodulariteit en vermindert redundantie.

Flexibiliteit met geheugentoewijzing: Sinds de strdup()-functie wijst dynamisch geheugen toe voor de dubbele string, het biedt flexibiliteit bij het beheren van strings van verschillende lengtes. U hoeft zich geen zorgen te maken over de afmetingen van buffers met een vaste grootte. Het is vooral handig bij het beheren van invoerreeksen met onbekende of variabele lengte.

Bufferoverflows vermijden: Buffer loopt over treedt op wanneer informatie de toegewezen geheugenruimte overschrijdt, wat kan resulteren in beveiligingsproblemen en applicatiecrashes. De ... gebruiken strdup()-functie , kunt u bufferoverflow-problemen voorkomen omdat de functie routinematig geheugen toewijst, volledig gebaseerd op de duur van de ingevoerde tekenreeks.

Geheugenoptimalisatie: In sommige gevallen wordt gebruik gemaakt van de strdup()-functie kan resulteren in geheugenoptimalisatie. Als meerdere variabelen bijvoorbeeld naar gelijke tekenreeksinhoud verwijzen, wordt de tekenreeks gedupliceerd met strdup() kan het geheugengebruik verminderen door afzonderlijk geheugen toe te wijzen voor elke variabele in plaats van de volledige geheugeninhoud te dupliceren.

Limieten/nadelen van strdup() in C:

De strdup()-functie in C heeft geen specifieke grenzen gedefinieerd door de wijdverbreide C-taal. Het onderliggende apparaat en de beschikbare middelen motiveren echter het gedrag en de grenzen ervan. Hier zijn enkele problemen met betrekking tot limieten tijdens het gebruik van de strdup()-functie :

Beschikbaar geheugen: De nummer één beperking voor de strdup()-functie is de beschikbaarheid van herinnering in het systeem. Sinds de strdup()-functie wijst dynamisch herinneringen toe aan de reproductiereeks die gebruikt wordt malloc() , kan de hoeveelheid herinneringen die beschikbaar is voor toewijzing de omvang van de reeks die kan worden gedupliceerd beperken. Als er onvoldoende geheugen is om de dubbele tekenreeks toe te wijzen, wordt de strdup()-functie zal mislukken en een retourneren nul punten .

Maximale snaarlengte: De maximale periode van een tekenreeks die mag worden gedupliceerd met de strdup()-functie wordt bepaald door de schaal van het herinneringsblok dat kan worden toegewezen. Op maximale systemen wordt de maximale grootte van een dynamisch toegewezen herinneringsblok gemotiveerd door factoren zoals het beschikbare fysieke geheugen en de structuur van de machine. De size_t gegevenstype , gebruikt om de schaal van herinneringsblokken weer te geven, kan een limiet opleggen aan de meest stringente periode.

Implementatiespecifieke limieten: De strdup()-functie Mogelijk zijn er implementatiespecifieke limieten opgelegd door het systeem of de C-bibliotheek die wordt gebruikt. Deze limieten kunnen variëren tussen specifieke systemen en compilers. Het wordt aanbevolen om de documentatie of platform-unieke middelen te raadplegen om eventuele specifieke beperkingen te begrijpen die door de implementatie worden opgelegd.

Beveiligingsoverwegingen: Bij gebruik van de strdup()-functie is het van cruciaal belang om zich bewust te zijn van de risico's voor de veiligheid van capaciteiten, waaronder bufferoverloop kwetsbaarheden. Sinds de strdup()-functie wijst herinneringen toe op basis van de duur van de ingevoerde tekenreeks. Als de ingevoerde tekenreeks niet wordt vertrouwd of van een onbekende periode is, is het van cruciaal belang om de invoer te valideren en op te schonen om bufferoverlopen of verschillende veiligheidskwetsbaarheden te voorkomen.

Multithreading en gelijktijdigheid: Bij gebruik van de strdup()-functie in een multithreaded of gelijktijdige omgeving is het van cruciaal belang om een goede synchronisatie en threadveiligheid te garanderen. Als meerdere threads tegelijkertijd strings proberen te dupliceren, race omstandigheden En geheugencorruptie kan ontstaan. Goede synchronisatiemechanismen , zoals sloten of thread-beveiligde geheugentoewijzing moeten worden gebruikt om deze problemen te verzachten.

Geheugenfragmentatie: Frequent gebruik van de strdup()-functie aan kan bijdragen fragmentatie van het geheugen na een tijdje. Geheugenfragmentatie gebeurt wanneer het niet-vastgemaakte geheugen wordt verdeeld in klein , niet-aaneengesloten blokken, waardoor het uitdagend wordt wijs grote geheugenblokken toe . Hoewel er voldoende geheugen beschikbaar is, kan dit ongetwijfeld fouten in de toewijzing van herinneringen veroorzaken. Strategieën zoals herinneringen bundelen of aangepaste herinnering Allocators kunnen helpen bij het tegengaan van fragmentatie.

welke collectie in Java

Kortom, de grenzen van de strdup()-functie worden vaak bepaald aan de hand van het beschikbare geheugen op het gadget, de lengte van dynamisch toegewezen herinneringsblokken en eventuele implementatie-precieze regels. Omgaan met problemen met geheugentoewijzing en rekening houden met veiligheidsproblemen bij het gebruik van de strdup()-functie het kopiëren van tekenreeksen is van cruciaal belang.

TechCodeview