C语言字符串反转程序遇Segmentation fault及free释放未分配对象问题

核心问题1：字符串常量被修改导致段错误 #

main函数中，你先通过malloc分配了内存给result，但随后直接将result赋值为字符串常量"Forty-two"：

char* result = (char*)(malloc(sizeof(char) * 10));
result = "Forty-two"; // 覆盖了malloc返回的地址，指向只读的字符串常量

字符串常量存储在程序的只读数据段，尝试修改它（reverseString中str[i] = temp[i]）会触发Segmentation fault。同时，后续free(result)释放的是字符串常量的地址，而非malloc分配的内存，因此会出现'free' called on a pointer to an unallocated object警告。

核心问题2：临时内存分配错误 #

reverseString中malloc的大小计算错误：

char *temp = (char*) malloc(sizeof(str) + 1);

sizeof(str)得到的是指针类型的大小（通常4或8字节），不是字符串的实际长度。应该根据传入的size参数来分配，即size + 1（+1是为了存储字符串终止符'\0'）。

核心问题3：字符串索引越界 #

循环中j初始值为size，而字符串的有效索引范围是0到size-1，str[j]访问的是字符串终止符'\0'，会导致反转后的字符串开头是空字符，后续字符错位。

核心问题4：临时字符串未添加终止符 #

复制完成后，temp没有添加字符串终止符'\0'，会导致后续操作出现未定义行为。

修复后的代码 #

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void reverseString(char* str, size_t size) {
    // 根据实际长度分配内存，+1用于存储'\0'
    char *temp = (char*) malloc(size + 1);
    if (temp == NULL) { // 检查malloc是否成功
        return;
    }
    
    int j = size - 1; // 从最后一个有效字符开始
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        temp[i] = str[j];
        j--;
    }
    temp[size] = '\0'; // 添加字符串终止符
    
    // 将反转后的内容复制回原字符串
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        str[i] = temp[i];
    }

    free(temp);
}

int main() {
    // 分配足够内存并复制字符串常量到堆内存
    char* result = (char*)malloc(sizeof(char) * 10);
    if (result == NULL) {
        return 1;
    }
    strcpy(result, "Forty-two"); // 使用strcpy将字符串常量复制到堆内存
    
    size_t len = strlen(result);
    reverseString(result, len);

    printf("%s\n", result);

    free(result); // 释放的是malloc分配的堆内存，无警告
    result = NULL;

    return 0;
}

额外优化提示 #

• 可以直接在原字符串上进行反转（无需临时内存），通过交换首尾字符的方式，节省内存开销：

void reverseString(char* str, size_t size) {
    for (int i = 0; i < size / 2; i++) {
        char temp = str[i];
        str[i] = str[size - 1 - i];
        str[size - 1 - i] = temp;
    }
}

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