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在 Windows 中编译的 C++ 程序产生不同的输出

coder 2024-06-15 原文

我正在解决一个涉及增加计数器并显示它的问题。我初始化和递增变量的方式看起来很正常。查看计数器变量

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

int main()
{
    char s[5];
    int counter = 1;

    while (cin >> s && (strcmp(s, "*") != 0))
    {
        cout << "Case " << counter++ << ": Hajj-e-A";

        if (s[0] == 'H')
        {
            cout << "kbar\n";
        }
        else if (s[0] == 'U')
        {
            cout << "sghar\n";
        } 
    }
}

但是程序神秘地显示了一个不正确的结果。它没有正确地增加从 1 开始的值。查看输出。

Case 1: Hajj-e-Akbar
Case 0: Hajj-e-Asghar
Case 1: Hajj-e-Akbar
Case 0: Hajj-e-Asghar

但是当我尝试通过 http://www.tutorialspoint.com/compile_cpp_online.php 编译和运行它时，它使用 Linux，它产生了正确的结果。该方案也获得了在线评委的认可。

Case 1: Hajj-e-Akbar
Case 2: Hajj-e-Asghar
Case 3: Hajj-e-Akbar
Case 4: Hajj-e-Asghar

谁能指出这背后的奥秘？为什么 Windows 编译的代码会产生奇怪的结果？非常感谢!

最佳答案

这是缓冲区溢出。最有可能的是，当您在 Windows 上编译时，counter变量紧跟在 s[5] 之后内存中的变量，像这样:

+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| ?? | ?? | ?? | ?? | ?? | 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
 \________ s[5] ________/ \____ counter ____/

由于 Windows 是小端字节序的，因此它存储为 01 00 00 00而不是 00 00 00 01就像你期望的那样。 ??只是表明我们还不知道那里有什么——它可能是任何东西。

现在，假设您输入“Hardy”并按 Enter 键。在 ASCII 中，它转换为字节序列 48 61 72 64 79 0D 0A (最后两个是行结尾，在 UNIX 上 0D 将被省略)。这就是cin >> s会对内存做些什么:

1. Read in 'H':
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 48 | ?? | ?? | ?? | ?? | 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
2. Read in 'a':
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 48 | 61 | ?? | ?? | ?? | 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
3. Read in 'r':
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 48 | 61 | 72 | ?? | ?? | 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
4. Read in 'd':
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 48 | 61 | 72 | 64 | ?? | 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
5. Read in 'y':
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 48 | 61 | 72 | 64 | 79 | 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
6. Read in '\r\n' (or on UNIX, just '\n'), but this isn't put into the memory.
Instead, cin realizes that it has finished reading, and closes off the string with a '\0':
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 48 | 61 | 72 | 64 | 79 | 00 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
 \________ s[5] ________/ \____ counter ____/

糟糕!它覆盖了计数器!

为什么它在 Linux 上可以正常工作？要么 Linux 没有将两个变量放在内存中相邻，要么 Linux 系统是 big-endian，这意味着内存的布局是这样的:

+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
| ?? | ?? | ?? | ?? | ?? | 00 | 00 | 00 | 01 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+----+

因此，即使您读入 5 个字符，最后的空终止符也只是替换了已经存在的 0。当然，如果是这个原因，那么读入6个字符就真的乱七八糟了。

你是如何修复它的？问题是，要保存一个长度为 n 的字符串, 字符数组的长度需要为 n+1 .所以你可以这样做:

char s[6];

或者更好的是，使用字符串:

std::string s;

(为此你需要 #include <string> 。)

关于在 Windows 中编译的 C++ 程序产生不同的输出，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/31389052/

ampWindowscode00prec++linuxgcc

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