如何在C语言中调整数组大小？字符串转单词指针数组实现困惑

我现在要处理一个由多个单词组成的句子，打算遍历句子，把每个独立单词存到动态分配的内存里，再把每个单词的指针放到指针数组里。但我不知道怎么开辟新内存空间，把原有数据复制到更大的新数组里。

我的实现代码 #

char** str_to_arr_words (char *str) {
  int length;
  char** arr_words;
  int numOfWords;
  // 循环直至到达句子末尾
  while(*str != '\n'){
    // 循环直至到达单词末尾
    while(*str != '\0'){
      length++;
      str++;
    }
    // 为单词分配内存空间
    char* word = malloc(length);
    // 将str指针移回单词起始位置
    str = str - length;
    // 将句子中的单词复制到其专属内存位置
    for(int x = 0; x < length; x++){
      word[x] = str[x];
    }
    numOfWords++;
    // 将单词地址数组扩容1，并将最新地址存入新数组
    char** newArrWords = malloc(numOfWords);
    for(int x = 0; x < numOfWords - 1; x++){
      newArrWords[x] = arr_words[x];
    }
    newArrWords[numOfWords] = str;
    // 将str指针移至下一个单词的起始位置（+1以跳过'\0'）
    str = str + length + 1;
    length = 0;
  }
}

原代码的核心问题 #

• 变量未初始化：length、numOfWords、arr_words都没有初始值，会触发未定义行为，比如numOfWords初始为随机值，导致计数逻辑完全混乱。
• 内存分配错误：
  • 指针数组分配时，malloc(numOfWords)未按指针类型大小分配，正确写法应为malloc(numOfWords * sizeof(char*))。
  • 单个单词分配内存时未预留字符串结束符'\0'的位置，必须用malloc(length + 1)才能存储合法C字符串。
• 数组越界：newArrWords[numOfWords] = str; 数组索引从0开始，numOfWords自增后，正确索引应为numOfWords - 1；且应存储分配好的word指针，而非原字符串的str指针（原指针可能被修改或释放）。
• 内存泄漏：每次扩容创建新数组后，旧的arr_words未释放，会持续占用内存。
• 单词遍历逻辑错误：假设单词用'\0'分隔不符合常规句子格式（通常用空格），且原循环会直接跑到字符串末尾，无法区分多个单词。
• 无返回值：函数声明返回char**，但未返回处理后的指针数组。

修正后的代码 #

假设单词用空格分隔，句子以换行符'\n'或字符串结束符'\0'结尾：

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

char** str_to_arr_words(char *str) {
    // 初始化变量
    int numOfWords = 0;
    char** arr_words = NULL;

    while (*str != '\n' && *str != '\0') {
        // 跳过连续空格，避免空单词
        while (*str == ' ') {
            str++;
        }
        if (*str == '\n' || *str == '\0') {
            break;
        }

        // 计算当前单词长度
        int length = 0;
        char* word_start = str;
        while (*str != ' ' && *str != '\n' && *str != '\0') {
            length++;
            str++;
        }

        // 为单词分配内存（+1预留'\0'位置）
        char* word = malloc(length + 1);
        if (word == NULL) {
            // 内存分配失败，释放已分配资源避免泄漏
            for (int i = 0; i < numOfWords; i++) {
                free(arr_words[i]);
            }
            free(arr_words);
            return NULL;
        }
        // 复制单词并添加结束符
        strncpy(word, word_start, length);
        word[length] = '\0';

        // 用realloc简化数组扩容，自动处理旧内存复制
        numOfWords++;
        char** newArrWords = realloc(arr_words, numOfWords * sizeof(char*));
        if (newArrWords == NULL) {
            // 扩容失败，释放当前单词及已分配数组
            free(word);
            for (int i = 0; i < numOfWords - 1; i++) {
                free(arr_words[i]);
            }
            free(arr_words);
            return NULL;
        }
        arr_words = newArrWords;
        // 将新单词指针存入数组
        arr_words[numOfWords - 1] = word;
    }

    // 给数组末尾添加NULL标记，方便调用者遍历判断结束
    if (numOfWords > 0) {
        char** finalArr = realloc(arr_words, (numOfWords + 1) * sizeof(char*));
        if (finalArr != NULL) {
            arr_words = finalArr;
        }
    }
    if (arr_words != NULL) {
        arr_words[numOfWords] = NULL;
    }

    return arr_words;
}

关键改进点 #

• 用realloc简化数组扩容：自动完成旧内存的复制与释放，无需手动循环拷贝，避免内存泄漏。
• 严格处理字符串结束符：每个单词都添加'\0'，保证是合法可使用的C字符串。
• 增加错误处理：内存分配失败时，释放已分配的所有资源，避免泄漏或崩溃。
• 适配常规输入格式：跳过连续空格，支持空格分隔的标准句子格式。
• 数组末尾添加NULL标记：方便调用者通过arr_words[i] != NULL判断数组结束。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Wabba_Man