C语言直方图程序：最后一次循环字符串缓冲区被跳过问题

我编写了一个打印简单直方图的C程序，核心代码如下（完整代码超100行，需补充可说明）：

#define LINE_CHAR '#'

void printHistogram(FILE * const file, size_t const fields_size, char const * const * const names, unsigned const * const data) {
    // 复用缓冲区避免不必要的堆分配
    size_t const name_buffer_size = max_string_length(fields_size, names) + 1;
    char name_buffer[name_buffer_size];
    name_buffer[name_buffer_size - 1] = '\0';

    // 数据条的缓冲区同理
    size_t line_buffer_size = max_unsigned(fields_size, data) + 1;
    char line_buffer[line_buffer_size];
    memset(line_buffer, LINE_CHAR, line_buffer_size);

    for (size_t i = 0; i < fields_size; i++) {
        size_t current_name_length = strlen(names[i]);
        // 填充剩余空间为空格
        memset(name_buffer + current_name_length, ' ', name_buffer_size - 1 - current_name_length);
        // 复制名称到缓冲区（不带终止符）
        memcpy(name_buffer, names[i], current_name_length);
        
        // 仅打印所需长度的条形
        line_buffer[data[i] + 1] = '\0';
        fprintf(file, "%s|%s\n", name_buffer, line_buffer);
        // 恢复缓冲区内容
        line_buffer[data[i] + 1] = LINE_CHAR;
    }
}

int main() {
    char const * const names[] = {"a", "b", "abc"};
    unsigned const data[] = {5, 10, 15};
    printHistogram(stdout, 3, names, data);
}

预期输出：

a  |#####
b  |##########
abc|###############

实际输出：

a  |######
b  |###########
|################

最后一次循环中名称缓冲区的内容被跳过，完全不显示，同时所有条形的#数量都比预期多1个，原因如下：

问题根源 #

1. 数组越界写入破坏栈内存
   处理最后一组数据（data[i]=15）时，line_buffer_size的值为max_unsigned(3, data)+1 = 15+1=16，因此line_buffer是长度为16的数组，有效索引范围是0~15。但代码中执行了line_buffer[data[i]+1] = '\0';，也就是line_buffer[16] = '\0';——这属于越界写入，会直接破坏栈上相邻内存区域的数据。

   栈变量的存储位置连续，越界写入的'\0'恰好覆盖了name_buffer的起始字节，导致name_buffer变成空字符串，因此fprintf打印%s时完全没有输出名称。

2. 条形长度计算错误
   代码中用line_buffer[data[i]+1] = '\0';截断条形，会导致打印出data[i]+1个#，而非预期的data[i]个。比如data[i]=5时，实际打印6个#，与预期不符。

修复方案 #

• 修正条形截断的索引：将line_buffer[data[i]+1]改为line_buffer[data[i]]，确保打印的#数量与data[i]一致。
• 避免数组越界：修改后，当data[i]等于max_unsigned时，line_buffer[data[i]]是数组的最后一个有效索引（line_buffer_size-1），不会越界。

修复后的核心循环代码：

for (size_t i = 0; i < fields_size; i++) {
    size_t current_name_length = strlen(names[i]);
    memset(name_buffer + current_name_length, ' ', name_buffer_size - 1 - current_name_length);
    memcpy(name_buffer, names[i], current_name_length);
    
    // 修正截断索引，避免越界
    line_buffer[data[i]] = '\0';
    fprintf(file, "%s|%s\n", name_buffer, line_buffer);
    line_buffer[data[i]] = LINE_CHAR;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yurich