重新分配 argv

Posted 2023-02-23

【中文标题】重新分配 argv

【英文标题】：Reallocation of argv

【发布时间】：2015-11-08 16:45:03

【问题描述】：

当我在 main 函数（第 78 行）中看到这段代码时，我正在查看 GNU coreutils 包的代码，特别是 the program 'yes'：

if (argc <= optind)

  optind = argc;
  argv[argc++] = bad_cast ("y");

数组argv怎么可以这样展开呢？显然，将任何代码 sn-p 脱离上下文是一个非常糟糕的主意，所以我查看了 argv 是否事先被修改过，除了对 initialize_main (&argc, &argv) 的调用之外似乎没有，这似乎不需要为“新大小”或类似的东西争论（但在 C 中，就像任何语言一样，事情并不总是它们看起来的样子）。

我决定写一个简单的程序来测试我是否可以在argv上调用realloc()

char** new_argv = realloc(argv, ++argc * sizeof*argv);

它有效（在 Windows 10 上使用 VS2013）。它返回一个指向已分配内存的指针。当然，如果它是未定义的行为，那实际上并不意味着 任何东西。

所以，长话短说，我的问题是，argv 是如何分配的？重新分配argv真的安全吗？

【问题讨论】：

我很确定它是未指定的，因此是 UB；你最好 malloc + memcpy。考虑一下 coreutils 是为特定平台编写的，其中一些行为是已知的。

argv 是指向char（程序拥有）的指针数组，最后一个，即argv[argc]应该是空指针，所以可以让它指向到别的东西。

【参考方案1】：

argv[argc++] = bad_cast ("y");

这不会扩展argv 数组。它只是为argv[argc] 赋值，然后递增argc。这确实打破了argv[argc] == NULL 的初始保证，但只要代码不依赖于它是有效的。

标准保证：

参数argc和argv以及argv指向的字符串 数组应可由程序修改，并保留其最后存储的 程序启动和程序终止之间的值。

它没有明确保证argv 指向的数组中的char* 指针是可修改的，但这是一个合理的假设。 （严格来说argv指向数组的第一个元素，而不是数组本身，但那句话已经够长了。）

char** new_argv = realloc(argv, ++argc * sizeof*argv);

这具有未定义的行为。 realloc 的第一个参数必须是空指针或指向由 malloc、calloc、realloc 或等效项分配的内存的指针。 argv 指向的内存在进入main 之前以某种未指定的方式分配。您可以制作数组的副本，但不能合法地释放它，这是realloc 所做的一部分。如果realloc 调用对您来说表现“正确”，那么您就是不走运。 （如果你幸运，你的程序就会崩溃，这会告诉你有问题。）

【讨论】：

我更喜欢这个答案，因为它更深入、更直接地回答了我的问题。

优秀的答案！尤其是UB和倒霉/幸运的部分。

【参考方案2】：

首先，argv[argc] 被定义为NULL。

其次，argc++ 递增 argc 但返回其旧值。

因此，argv[argc++] = ... 不会调用未定义的行为；它只是为以前的NULL 指针分配一个新值。

【讨论】：

argv[argc] 是否保证为NULL？

@ThePcLuddite 它是，从标准 5.1.2.2.1 程序启动 - 2 argv[argc] shall be a null pointer.