试图将 char 类型转换为 float 类型，但 gettng 分段错误

Posted 2023-02-18

【中文标题】试图将 char 类型转换为 float 类型，但 gettng 分段错误

【英文标题】：Trying to convert type char to type float, but gettng segmentation fault

【发布时间】：2021-06-10 02:18:23

【问题描述】：

我正在尝试完成一个练习，该练习应该有助于巩固我对指针和结构的知识，其中结构指针作为参数传递给函数。提供的解决方案使用scanf 来获取用户输入并且效果很好，但是由于此功能（方法？）被认为是不安全的，我正在尝试寻找一种替代方法来实现相同的结果。

问题是一个浮点类型的结构成员导致了分段错误，我将strtof() 与fgets() 结合使用，将用户输入从char 转换为float。我之前看过一些我认为可能有用的字符串函数（atof() 和atoi() - 将此函数的返回值转换为浮点数），但无法成功地实现转换。正如我所提到的，我正在尝试使用strtof()，但同样，我没有成功。

这是一个问题的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>

struct Stock 
    float cost;
;

#define SIZE 50

void ReadIn(struct Stock *purchase);
void PrintOut(struct Stock *receipt);

int main ()

    // instantiate struct type
    struct Stock product;
    // instantiate struct type pointer
    struct Stock *pItem;

    pItem = &product;

    if (pItem == NULL)
    
        exit(-1);
    
    else
    
        ReadIn(pItem);

        PrintOut(pItem);
    

    return 0;


//---- Function Definitions ----//

// read function
void ReadIn(struct Stock *purchase)

    char pNum[] = 0;
    char *pEnd;

    printf("\nEnter the price: ");
    fgets(pNum, SIZE, stdin);

    pEnd = (char *) malloc(SIZE * sizeof(char));

    purchase->cost = strtof(pNum, &pEnd);


// print function
void PrintOut(struct Stock *receipt)

    printf("\nPrice: %.2f\n", receipt->cost);

我知道我的实现中存在错误，但我不知道如何解决它们。我使用了各种调试技术（printf、IDE 内置调试​​器、lldb），但我发现即使不是不可能，也很难解释结果。我将不胜感激。

【问题讨论】：

你不需要为pEnd分配内存。看看它是如何使用的here

使用标签来传达语言。

Den，有时作为文本的浮点值比 SIZE 50 字符多得多。 500个怎么样？

@Barmar 感谢您提供的示例，这些示例也参考了文档。我需要仔细研究一段时间才能更好地熟悉strtof()。我对malloc 的使用是为了寻找无效内存访问问题的解决方案（以及对我尝试使用的工具的理解不足）的绝望尝试。

@Den 他的意思是你不需要把 [c] 放在问题标题中，因为它已经在标签中了。

【参考方案1】：

这是个问题：

char pNum[] = 0;

您已声明 pNum 仅存储一 (1) 个字符 - 它不能存储 SIZE 字符。每当您尝试读取它时，都会出现缓冲区溢出。您需要将其声明为

char pNum[SIZE+1] = 0;  // +1 for the string terminator

其次，您不应该将任何内存分配给pEnd - strtof 只会将其设置为指向pNum 中的第一个字符不 转换为float .您应该检查 pEnd 以确保它是一个空白字符 - 这样您就知道用户输入了一个有效的浮点字符串。

以下是如何进行验证的示例：

void ReadIn(struct Stock *purchase)

    char pNum[SIZE+1] = 0;
    int done = 0;
    float tmp;

    do
    
      printf("\nEnter the price: ");
      if ( fgets(pNum, sizeof pNum, stdin) )
      
        /**
         * Do not update your target variable until after you've
         * validated the input.  pEnd will point to the first
         * character in pNum that is *not* part of a valid floating
         * point string.  
         */
        tmp = strtof( pNum, &pEnd );

        /**
         * isspace returns true/false - we'll assign the result to done
         * to control our do/while loop.  Basically, as long as the user
         * does not enter a valid floating-point value, we'll continue the
         * loop.
         */
        if ( !(done = isspace( *pEnd )) )
        
          /**
           * If pEnd doesn't point to a whitespace character, then 
           * the input is invalid.  Write an error message
           * and get them to try again.  
           */
          fprintf( stderr, "%s is not a valid input - try again!\n", pNum );

          /**
           * If there's no newline in pNum, then the user entered
           * a string that was too long for the buffer - read any
           * remaining characters from the input stream until we see
           * a newline.
           */
          if ( !strchr( pNum, '\n' ) )
            while ( getchar() != '\n' )
              ; // empty loop          
        
       
      else
       
        /**
         * There was a read error on the input stream - while there may be
         * ways to recover, for the sake of this example we'll treat it
         * as a fatal error and exit the program completely.
         */
        fprintf( stderr, "Input error while reading stdin - bailing out...\n" );
        exit(0);
      
     while ( !done );

    /** 
     * NOW we've made sure our input is valid, so we can assign it to the
     * target variable.
     */
    purchase->cost = tmp;

【讨论】：

"如果 pEnd 不指向空白字符，则输入无效。"。通常，当输入关闭或缓冲区刚刚填满时，有效的输入字符串可能以 null 字符 结尾。 OTOH "123 xsd" 将通过此代码。

@JohnBode：感谢您的验证实施。我正在考虑如何验证输入，但由于我在课程中还没有达到错误检查的地步，我可能会急于求成，不过，我很高兴能先睹为快这样的验证可能会消失。顺便说一句：你们的回复真的很快！

@JohnBode：我已经合并了你的代码，它运行良好，除了我按回车键，没有输入数字；程序运行到最后并退出。在按下回车后检查是否输入正确是我一直在调查的事情，但似乎无法通过isspace 以引入\r。此外，还需要进行更深入的研究。

【参考方案2】：

char pNum[] = 0;

将pNum 定义为具有单个 元素的数组。它只能是一个空字符串（仅包含空终止符）。尝试存储多个元素将超出范围并导致未定义的行为

如果您想在该数组中存储最多 SIZE - 1 个字符，则需要将其设为 SIZE 大：

char pNum[SIZE];  // Initialization is not needed, will be filled in by fgets

---

您还误解了strtof 的工作原理。您不应为作为第二个参数传递的指针分配内存。正在发生的事情是，它是一种通过传递指向变量的指针来模拟 按引用传递 的方法。

而且不管怎样，传递一个空指针是可以的：

purchase->cost = strtof(pNum, NULL);

【讨论】：

感谢您的观察。我按照建议更改了pNum，它似乎已经解决了这个问题。至于'strtof'；我正在查看各种排列以使程序运行，意识到'strtof（pNum，&pEnd）'是不正确的（在这种情况下，因为我在其他地方看到了该实现的示例）；我已经按照您的示例实现了该函数（并且没有 malloc），但是由于我的代码的其他方面不正确，我无法确定我的“strtof”实现是否正确。