C++使用数组指针统计字符时出现访问违规错误的排查

需求：使用char和int数组统计文本字符（禁止使用map），编写的代码如下：

int* counterCPU = new int[256]{ 0 };
char *cstrCPU = new char[book.length() + 1];
strcpy(cstrCPU, book.c_str());

CountCPURealisation(cstrCPU, counterCPU);

void CountCPURealisation(char* book, int* counter) 
{
    int lenght = strlen(book);
    for (int i = 0; i < lenght; i++) {
        counter[book[i]]++;
    }
}

运行时在counter[book[i]]++;行触发错误：0xC0000005: Access violation reading location，尝试替换*为&无效。

错误原因 #

核心问题是char类型的符号属性：C++中默认char是有符号类型，当文本中包含ASCII值大于127的字符（比如扩展ASCII字符、非英文字符）时，这些字符会被解析为负数。而counter数组的有效下标范围仅为0到255，用负数作为下标会访问到数组内存边界之外的区域，直接触发内存访问违例。

修复方案 #

• 在使用字符作为下标时，强制转换为无符号类型，确保下标落在合法范围内：

  counter[static_cast<unsigned char>(book[i])]++;
  

• 直接修改函数参数类型为无符号字符指针，从根源避免符号解析问题：

  void CountCPURealisation(unsigned char* book, int* counter) 
  {
      int length = strlen(reinterpret_cast<char*>(book));
      for (int i = 0; i < length; i++) {
          counter[book[i]]++;
      }
  }
  

额外验证 #

可以顺便确认book是否为合法的C字符串（确保没有嵌入式空字符导致strlen计算长度错误），但这不是本次错误的触发原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JohnBuiloer