C语言char指针子串匹配程序单字符匹配异常问题求助

原程序代码 #

int vorkommen(const char* s, const char* m) {

    int lengthS = 0;
    int lengthM = 0;

    while (s[lengthS] != '\0') {
        lengthS++;
    }

    while (m[lengthM] != '\0') {
        lengthM++;
    }

    char textS[lengthS - 1];
    char textM[lengthM - 1];



    for(int i = 0; i < lengthS; i++) {
        textS[i] = s[0];
        s++;
    }

    for(int i = 0; i < lengthM; i++) {
        textM[i] = m[0];
        m++;
    }

    int match = 0;

    for(int i = 0; i < lengthS; i++) {
        for(int j = 0; j <= lengthM; j++) {

            if(j == lengthM) {
                match++;
            } else if(textS[i + j] != textM[j]) {
                break;
            }

        }
    }

    return match;

}

void Aufgabe_7() {

    char first[256];
    char second[256];

    cin.getline(first, sizeof(first));
    cin.getline(second, sizeof(second));

    int test = vorkommen(first, second);

    cout << test;

}


int main() {
    Aufgabe_7();
    return 0;
}

问题根源分析 #

1. 数组大小定义错误：
   原代码中char textS[lengthS - 1];和char textM[lengthM - 1];多减了1。lengthS和lengthM是字符串的有效字符数（不含终止符'\0'），数组需要容纳所有字符，应直接用lengthS和lengthM作为大小。当子串是单字符时，lengthM=1，原数组大小为0，属于非法零长度数组，访问时会触发内存越界，导致未定义行为。

2. 匹配循环边界错误：
   外层循环for(int i = 0; i < lengthS; i++)范围过大。子串长度为lengthM时，起始索引i的最大有效值应为lengthS - lengthM，否则i + j会超出textS的数组范围，引发越界访问。

3. 冗余的字符串复制：
   原代码复制字符串的逻辑完全没必要，直接使用传入的原指针s和m进行匹配即可，额外复制徒增内存开销和出错风险。

修复后的代码 #

#include <iostream>
using namespace std;

int vorkommen(const char* s, const char* m) {
    int lengthS = 0;
    int lengthM = 0;

    // 计算主串长度
    while (s[lengthS] != '\0') {
        lengthS++;
    }
    // 计算子串长度
    while (m[lengthM] != '\0') {
        lengthM++;
    }

    // 处理特殊情况：子串为空或子串比主串长，直接返回0
    if (lengthM == 0 || lengthM > lengthS) {
        return 0;
    }

    int match = 0;
    // 外层循环：起始索引最大为lengthS - lengthM，避免越界
    for (int i = 0; i <= lengthS - lengthM; i++) {
        bool isMatch = true;
        for (int j = 0; j < lengthM; j++) {
            if (s[i + j] != m[j]) {
                isMatch = false;
                break;
            }
        }
        if (isMatch) {
            match++;
        }
    }

    return match;
}

void Aufgabe_7() {
    char first[256];
    char second[256];

    cin.getline(first, sizeof(first));
    cin.getline(second, sizeof(second));

    int test = vorkommen(first, second);
    cout << test << endl;
}

int main() {
    Aufgabe_7();
    return 0;
}

修复说明 #

• 移除冗余的字符串复制逻辑，直接使用原指针匹配，简化代码并避免数组越界风险。
• 调整外层循环边界条件，确保i + j不会超出主串范围。
• 添加特殊情况处理，避免无效循环。
• 用isMatch标志优化匹配逻辑的可读性，替代原代码中j == lengthM的判断方式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marakaner