Обе функции управляют для вас динамической памятью, гарантируя, что буфер, содержащий входную строку, достаточно большой для размещения всей строки. Их отличие друг от друга в том, что getline() читает до символа конца строки, a getdelim() использует в качестве разделителя символ, предоставленный пользователем. Общие аргументы следующие:
char **lineptr
Указатель на char* указатель для адреса динамически выделенного буфера. Чтобы getline() сделала всю работу, он должен быть инициализирован NULL. В противном случае, он должен указывать на область памяти, выделенную с помощью malloc().
size_t *n
Указатель на размер буфера. Если вы выделяете свой собственный буфер, *n должно содержать размер буфера. Обе функции обновляют *n новым значением размера буфера, если они его изменяют.
FILE* stream
Место, откуда следует получать входные символы.
По достижении конца файла или при ошибке функция возвращает -1. Строки содержат завершающий символ конца строки или разделитель (если он есть), а также завершающий нулевой байт. Использование getline() просто, как показано в ch03-getline.с:
/* ch03-getline.c --- демонстрация getline(). */
#define _GNU_SOURCE 1
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
/* main - прочесть строку и отобразить ее, пока не достигнут EOF */
int main(void) {
char *line = NULL;
size_t size = 0;
ssize_t ret;
while ((ret = getline(&line, &size, stdin)) != -1)
printf("(%lu) %s", size, line);
return 0;
}
Вот эта функция в действии, показывающая размер буфера. Третья входная и выходная строки намеренно длинные, чтобы заставить getline() увеличить размер буфера:
$ ch03-getline /* Запустить программу */
this is a line
(120) this is a line
And another line.
(120) And another line.
A llllllllllllllllloooooooooooooooooooooooooooooooonnnnnnnnnnnnnnnngnnnggggggggggg llliiiiiiiiiiiiiiiiiiinnnnnnnnnnnnnnnnnnnneeeeeeeeee
(240) A llllllllllllllllloooooooooooooooooooooooooooooooonnnnnnnnnnnnnnnngnnnggggggggggg llliiiiiiiiiiiiiiiiiiinnnnnnnnnnnnnnnnnnnneeeeeeeeee
3.2.2. Копирование строк: strdup()
Одной чрезвычайно типичной операцией является выделение памяти для копирования строки. Это настолько типично, что многие программисты предусматривают для нее простую функцию вместо использования внутритекстового кодирования, и часто эта функция называется strdup():
#include <string.h>
/* strdup --- выделить память с malloc() и скопировать строку */
char *strdup(const char *str) {
size_t len;
char *copy;
len = strlen(str) + 1;
/* включить место для завершающего '\0' */
copy = malloc(len);
if (copy != NULL) strcpy(copy, str);
return copy; /* при ошибке возвращает NULL */
}
С появлением стандарта POSIX 2001 программисты по всему миру могут вздохнуть свободнее: эта функция является теперь частью POSIX в виде расширения XSI:
#include <string.h> /* XSI */
char *strdup(const char *str); /* Копировать str */
Возвращаемое значение равно NULL, если была ошибка, или указатель на динамически выделенную память с копией str. Возвращенное значение должно быть освобождено с помощью free(), когда больше не требуется.
3.2.3. Системные вызовы: brk() и sbrk()
Четыре функции, которые мы рассмотрели (malloc(), calloc(), realloc() и free()) являются стандартными, переносимыми функциями для управления динамической памятью.
На Unix-системах стандартные функции реализованы поверх двух дополнительных, очень примитивных процедур, которые непосредственно изменяют размер адресного пространства процесса. Мы представляем их здесь, чтобы помочь вам понять, как работают GNU/Linux и Unix (снова «под капотом»); крайне маловероятно, что вам когда-нибудь понадобится использовать эти функции в обычных программах. Они определены следующим образом:
#include <unistd.h> /* Обычный */
#include <malloc.h> /* Необходим для систем GLIBC 2 */
int brk(void *end_data_segment);
void *sbrk(ptrdiff_t increment);
Системный вызов brk() действительно изменяет адресное пространство процесса. Адрес является указателем, представляющим окончание сегмента данных (на самом деле, области кучи, как было показано ранее на рис. 3.1). Ее аргумент является абсолютным логическим адресом, представляющим новое окончание адресного пространства. В случае успеха функция возвращает 0, а в случае неуспеха (-1).
Функцию sbrk() использовать проще; ее аргумент является числом байтов, на которое нужно увеличить адресное пространство. Вызвав ее с приращением 0, можно определить, где в настоящее время заканчивается адресное пространство. Таким образом, чтобы увеличить адресное пространство на 32 байта, используется код следующего вида:
char *p = (char*)sbrk(0); /* получить текущий конец адресного
пространства */
if (brk(p + 32) < 0) {
/* обработать ошибку */
}
/* в противном случае, изменение сработало */
Практически, вам не нужно непосредственно использовать brk(). Вместо этого используется исключительно sbrk() для увеличения (или даже сокращения) адресного пространства. (Вскоре мы покажем, как это делать, в разделе 3.2.5. «Исследование адресного пространства».)
Еще более практично вообще никогда не использовать эти процедуры. Программа, которая их использует, не может затем использовать также и malloc(), и это создает большую проблему, поскольку многие элементы стандартной библиотеки полагаются на использование malloc(). Поэтому использование brk() или sbrk() может приводить к трудно обнаруживаемым крушениям программы.
Но знать о низкоуровневых механизмах стоит, и конечно же, набор функций malloc() реализован с помощью sbrk() и brk().
3.2.4. Вызовы ленивых программистов: alloca()
«Опасность, Билл Робинсон! Опасность!»
Есть еще одна дополнительная функция выделения памяти, о которой вам нужно знать. Мы обсуждаем ее лишь для того, чтобы вы поняли ее, когда увидите, но не следует использовать ее в новых программах! Эта функция называется alloca(); она объявлена следующим образом: