как считывать слова из файла так, чтобы каждое новое слово перезаписывалось в одну и ту же переменную, но для переменной каждый раз должен выполняться malloc учитывая размер считываемого слова. Спасибо.
1 ответ
Коротко не получилось. Основная идея - нужна структура, которая будет хранить считанное слово и умеет распределять память из кучи при необходимости.
Если памяти не хватает, выделяется новый буфер в два раза большего размера. Это гарантирует что память будет редко выделятся и общая сложность останется линейной (от числа прочитанных символов). Если следующее слово короче, память назад не возвращается.
CharArray
- структура для хранения слова. Нотация = {0}
означает "обнулить все поля". Обнулить необходимо, иначе будет неопределённое поведение.
CharArray_read_word
читает слово из потока и возвращает успех если удалось прочесть что-то и памяти хватило. Неуспех означает, что нет памяти чтобы вместить слово или не прочитано ни одного символа. Даже есть памяти не хватило, структура остаётся в согласованном состоянии и нет никаких утечек. Если всё прошло успешно, данные в буфере дополняются нулевым символом. Получается строка в стиле C
.
CharArray_clear
опустошает структуру, возвращая всю выделенную память. Структурой можно пользоваться дальше.
// main.c
#include <stdio.h>
#include "char_array.h"
int main() {
CharArray a = {0};
while (CharArray_read_word(&a, stdin)) {
puts(a.data);
}
CharArray_clear(&a);
}
Структура хранит capacity
- размер буфера, size
- сколько места в буфере занято под данные, data
- сам буфер. Даже если CharArray_read_word
вернула неуспех, в буфер можно заглянуть: первые size
байт будут хранить прочитанные символы.
// char_array.h
#ifndef CHAR_ARRAY_H_
#define CHAR_ARRAY_H_
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
typedef struct CharArray {
int capacity;
int size;
char *data;
} CharArray;
void CharArray_clear(CharArray *a);
bool CharArray_read_word(CharArray *a, FILE *f);
#endif // CHAR_ARRAY_H_
Реализация длинная, к сожалению. skip_spaces
пропускает пробельные символы (обратите внимание на ungetc
). append_char
добавляет символ в буфер. Если буфер недостаточно велик, он "растягивается" вызовом realloc
. read_word
читает непробельные символы и помещает их в буфер.
CharArray_clear
освобождает память и возвращает буфер в исходное состояние. CharArray_read_word
пропускает пробелы и читает слово. Прочитанные данные дополняются нулевым символом.
// char_array.c
#include "char_array.h"
#include <ctype.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
static bool skip_spaces(FILE *f) {
int c;
for (; ; ) {
c = getc(f);
if (c == EOF) {
return false;
}
if (!isspace(c)) {
ungetc(c, f);
return true;
}
}
}
static bool append_char(CharArray *a, char c) {
if (a->size >= a->capacity) {
int capacity = (a->capacity <= 0) ? 16 : 2 * a->capacity;
char *data = realloc(a->data, capacity);
if (data == NULL) {
return false;
}
a->capacity = capacity;
a->data = data;
}
a->data[a->size++] = c;
return true;
}
static bool read_word(CharArray *a, FILE *f) {
a->size = 0;
int c;
for (; ; ) {
c = getc(f);
if (c == EOF) {
return true;
}
if (isspace(c)) {
ungetc(c, f);
return true;
}
if (!append_char(a, c)) {
return false;
}
}
}
void CharArray_clear(CharArray *a) {
free(a->data);
a->capacity = 0;
a->size = 0;
a->data = NULL;
}
bool CharArray_read_word(CharArray *a, FILE *f) {
if (!skip_spaces(f)) {
return false;
}
if (!read_word(a, f)) {
return false;
}
if (a->size <= 0) {
return false;
}
return append_char(a, '\0');
}
Сборка и тестирование:
$ gcc -std=c11 -pedantic -Wall -Wextra -Werror -I. main.c char_array.c $ ./a.out < main.c #include <stdio.h> #include "char_array.h" int main() { CharArray a = {0}; while (CharArray_read_word(&a, stdin)) { puts(a.data); } CharArray_clear(&a); }
Реализация написана так чтобы получилось минимальное количество кода. Что можно изменить в реальной программе?
Нет защиты от переполнения. Если int
- 32 бита, то слово из 2GB символов сломает программу. Как минимум надо написать защиту. Возможно перейти на беззнаковые типы. Возможно перейти на 64 бита (long long
) для capacity
и size
.
Добавить bool CharArray_reserve(CharArray *a, int capacity);
чтобы у программиста была возможность выделить заранее буфер разумного размера и избежать выделения памяти при чтении нормального файла с нормальными словами.
Добавить bool CharArray_shrink(CharArray *a);
чтобы освободить память выделенную про запас, оставив лишь объём необходимый для текущей строки.
Изменить реализацию так чтобы всегда оставалось место под нулевой символ в конце строки. Сейчас он добавляется как обычный символ, что может привести к нехватке памяти в самом конце.
P.S. Не могу похвастать большим опытом работы именно с C
. Если вы видите ошибку или плохой стиль, оставьте комментарий. Поправим.
P.P.S. Глядя на объём кода нужный для решения рутинной задачи можно понять зачем был придуман C++
и STL
. :)
-
1
-
@avp, это сложнее чем допустимо в прикладном программировании (как мне кажется). Я попытался сделать пример как можно более простым (и в реализации и в использовании). Commented 16 февр. 2022 в 21:18
-
Дело вкуса -). / Кстати, если использовать malloc_usable_size, то можно не хранить capacity (тогда usable (?) прототип может быть таким --
ssize_t getword(char **word, const char word_delims[], FILE *stream);
)– avpCommented 16 февр. 2022 в 21:27 -
@avp, это уже приемлемо. Но это не стандартный С. :( Commented 16 февр. 2022 в 21:56
-
А кто-то считает, что GNU это стандарт де-факто и плевать хотел на другие мнения. Это из серии -- "вам шашечки или ехать?"– avpCommented 16 февр. 2022 в 22:10
%ms
для динамического выделения памяти при чтении слова --char *w; fscanf(in_file, "%ms", &w)
.