運行C程序後未定義的計算機行爲

Question

我越來越重要，因爲我無法解釋我將要描述的情況。我需要你的關注！

昨天我寫了一個程序C.程序需要輸入一個字符串，如果該字符串就是以這種形式「PKPKKKPPPKKKP」，即由只有「P」和「K」字符它打印你YES或NO 。是，如果一個'P'字符與'K'字符匹配。正如我們對括號字符問題'（'，'）'所做的那樣，只能用'（'我不得不用'P'而不用'）'，'K'來代替。

從這裏得到一點幫助，我設法完成了程序，它運行正常。我不認爲複製代碼會幫助任何人，但我會解釋它是如何工作的。

程序說明： 該方案需要一個字符串（的字符串可以是高達500長度）作爲輸入，如果字符串僅包括「P」和「K」字符它打印YES或NO，如我上面描述過，否則它拒絕它。然後它逐個字符地讀取輸入，並且當它發現'P'時它被推入堆棧，否則彈出。 （我用鏈表實現了堆棧，所以用戶可以給他想要的一個字符串（或者我認爲是這樣）。 在用戶鍵入一個字符串之前，符號'A'在堆棧中。所以輸入是由程序分析，逐個字符地進行分析，如果它找到'P'則將它推入堆棧，否則彈出堆棧。如果最後堆棧的頂部是'A'字符，則程序打印YES，否則NO。

問題描述： 所以我今天和我的一個朋友一起執行這個程序。一切都很好。直到我輸入一個非常大的字符串，比如300'P和300'K（並且記住我的字符串是一個char字符串[500]）。它打印是的。然後我輸入一個800'P's + 800'K的字符串。它沒有正確運行。 這是問題，事件發生後，無論我輸入一個字符串，一個正常的「PKPKPK」，它會打印出數百萬個奇怪的符號（x└X╨x└X╨x）。我沒有觸及代碼，我發誓！我再次編譯，再次運行，一樣！它就像我的電腦（Windows 10）有問題。 而這個問題仍然存在於另一個程序中......我試圖做一個簡單的程序來運行一個用鏈表實現的堆棧。我推動了字符'a'並打印出來。它打印'á'。我推了'b'。它打印'h'。我推了'd'。它打印'L'。

顯然我不應該輸入這樣一個巨大的字符串，因爲它的長度限制是500.但問題仍然存在！我無法再寫一個鏈接表的程序了。我很絕望！

代碼：

#include "stdio.h" 
#define FIRST_SYMBOL_IN_STACK 'A' 
#define TRUE 1 
#define FALSE 0 
#define STR_LENGTH 50 
#define YES "YES" 
#define NO "NO" 
#define PLA 'P' 
#define KAL 'K' 

typedef struct node { 
    char simvolo_eisodou; 
    struct node *next; 
} node; 

node *top = NULL; // the top of the stack 

void push(char simvolo_eisodou); //stack function 
int isStackEmpty(); //stack function 
void pop(); //stack function 
void printStack(); //print the current stack elements 
int isInputValid(char *string); 
void printWelcome(); 

int main() { 
    char input_string[STR_LENGTH], apantisi = 'G'; //O xristis mporei na dwsei input_string mikous ews 500 xaraktires 
    push(FIRST_SYMBOL_IN_STACK); 
    int i = 0; 
    scanf("%s", input_string); 

    if (isInputValid(input_string)) { 
     while (input_string[i] != '\0') { 
      if (input_string[i] == PLA) { 
       push(PLA); 
       printStack(); 
      } else { 
       pop(); 
       printStack();; 
      } 
      i++; 
     } 
    } else { 
     printf("Den anagnwristike to %s, input_string=(P|K)*\n"); 
     _exit(-1); 
    } 

    if (top->simvolo_eisodou == FIRST_SYMBOL_IN_STACK) { 
     printf("%s\n", YES); 
    } else { 
     printf("%s\n", NO); 
    } 

    return 0; 
} 

void push(char simvolo_eisodou) { 
    node *newNode = (node*)malloc(sizeof(node)); 
    newNode->simvolo_eisodou = simvolo_eisodou; 
    newNode->next = top; 
    top = newNode; 
    free(newNode); 
} 

int isStackEmpty() { //Thewrw oti i stoiva einai adeia otan i korifi einai to arhiko simvolo 
    if (top->simvolo_eisodou == FIRST_SYMBOL_IN_STACK) { 
     return TRUE; 
    } 
    return FALSE; 
} 

void pop(){ 
    if (isStackEmpty()) { 
     printf("KENO\n"); 
     printf("%s\n", NO); 
     _exit(-1); 
    } 
    node *temp = top; 
    top = top->next; 
    free(temp); 
} 

void printStack() { 
    node *current = top; 
    while (current != NULL) { 
     printf("%c ", current->simvolo_eisodou); 
     current = current->next; 
    } 
    free(current); 
    printf("\n"); 
} 

int isInputValid(char *string) { 
    int i = 0; 
    while (*(string + i) != '\0') { 
     if (!(*(string + i) == 'P' || *(string + i) == 'K')) { 
      return 0; 
     } 
     ++i; 
    } 
    return 1; 
} 

void printWelcome() { 
    printf("\n====================================================================\n"); 
    printf("Welcome\n"); 
    printf("====================================================================\n"); 
    printf("\n\n\n Plz type input_string=(P|K)*\n"); 
} 

Answer 1

您的代碼有未定義的行爲（UB）。使用UB運行代碼的結果是不可預知的。它有時可能會起作用，但不能保證每次都會發生相同的結果。您的UB的

至少有一個來源是這樣的代碼：

top=newNode; 
free(newNode); 

一旦newNode被釋放的top指針變爲無效，該指針的解引用任何將導致UB。

Answer 2

您的代碼開始了與：

#define STR_LENGTH 50 

// ... in main 
char input_string[STR_LENGTH]; 
scanf("%s", input_string); 

在你的問題，你說說長度500的緩衝區。但是你的代碼中沒有這樣的緩衝區，長度爲50。

如果您輸入50個或更多字符，則會導致undefined behaviour。這意味着什麼都可以發生。在這種情況下，你不可能控制發生的事情，你不應該期待任何特定的行爲。

只有解決問題的辦法是停止溢出緩衝區。您必須更改您的代碼，以免發生溢出。

你的程序描述是它應該支持最多500個字符的字符串。實現這一目標的一個方法是：

char input_string[501]; // +1 for terminator 
scanf("%500s", input_string); // IMPORTANT: 500 limiter 

如果你想，如果他們輸入過多報告錯誤，而不是僅僅忽略它，然後你可以寫：

if (!isspace(getchar())) // requires #include <ctype.h> 
{ 
    fprintf(stderr, "Too many characters entered - aborting program"); 
    exit(EXIT_FAILURE); 
} 

例如。

如果您確實想要支持任意長度的輸入，那麼您需要切換到更復雜的內存策略（例如鏈接列表，或者隨着輸入增長重新分配緩衝區）。

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您的代碼的其他注意事項：

• 您使用功能從#include <stdlib.h>所以你必須要有該行
• printf("Den anagnwristike to %s, input_string=(P|K)*\n")有%s，但沒有相應的參數，這也將導致不確定的行爲
• 使用exit(EXIT_FAILURE)代替_exit(-1);

注意。也可能有其他問題，我沒有檢查你的整個程序。