C语言拼接char*与char触发Segmentation Fault的原因排查

你提供的代码在第13行（strncat(buffer, &temp, 1);）崩溃，核心原因集中在scanTString函数的内存管理和字符串操作上，具体如下：

char *scanTString(char *program, size_t *cursor, char delim)
{
    size_t bSize = 0;
    char *buffer = (char *)malloc(bSize);

    (*cursor)++;
    for (; *cursor < strlen(program); ++(*cursor))
    {
        if (program[*cursor] != delim)
        {
            buffer = (char *)realloc(buffer, bSize++);
            char temp;
            temp = program[*cursor];
            strncat(buffer, &temp, 1);
        }
        else
            break;
    }

    return buffer;
}

void tokenize(AST *ast, char *program)
{
    ast->tkSize = 0;

    for (size_t i = 0; i < strlen(program); i++)
    {
        if (program[i] == '\'' || program[i] == '"')
        {
            char *scaned = scanTString(program, &i, program[i]);

            ast->tkSize++;
            ast->tokens = (Token *)realloc(ast->tokens, ast->tkSize * sizeof(Token));

            ast->tokens[ast->tkSize - 1].type = l_string;
            ast->tokens[ast->tkSize - 1].value.l_string = scaned;
        }
    }
}

1. 初始内存分配非法 #

char *buffer = (char *)malloc(bSize); 中bSize初始值为0，malloc(0)的行为是实现定义的：要么返回NULL，要么返回一块无法用于存储数据的内存区域。无论哪种情况，后续对buffer的读写操作都是非法内存访问，直接触发段错误。

2. realloc的尺寸计算错误 #

buffer = (char *)realloc(buffer, bSize++); 使用了后置自增运算符，第一次循环时会先以bSize=0的尺寸调用realloc，再将bSize加1——这意味着第一次分配的内存仍然是0字节，完全无法存储字符。

更致命的是：C语言字符串必须以'\0'结尾，你分配的内存从未预留存储终止符的空间，导致strncat无法找到合法的字符串末尾，必然越界访问内存。

3. strncat的使用前提不满足 #

strncat要求目标缓冲区必须是以'\0'结尾的合法字符串，但你分配的内存未初始化，内部是随机垃圾值，没有'\0'。strncat会从buffer起始位置开始扫描，直到找到'\0'才会追加字符，这个过程会访问未分配的内存区域，直接引发段错误。

修复方向 #

• 初始分配时至少预留1字节用于存储'\0'，并手动初始化：size_t bSize = 1; char *buffer = malloc(bSize); buffer[0] = '\0';
• 调整realloc的尺寸：每次新增字符时，分配++bSize的空间（包含终止符），比如buffer = realloc(buffer, ++bSize);
• 替换strncat为直接赋值：利用bSize直接定位缓冲区位置，buffer[bSize-2] = temp; buffer[bSize-1] = '\0';，避免依赖strncat对终止符的要求
• 避免重复计算字符串长度：先将strlen(program)的结果保存到变量中，再用于循环条件，提升效率

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