如何正确为存储不同长度字符串的char指针数组分配内存并修复realloc报错

问题核心原因 #

你代码里的所有问题都来自同一个错误用法：用sizeof获取指针指向的动态分配内存块的大小。

• sequences[i]是char*类型的指针，在64位操作系统下，所有指针的占用内存大小都是固定的8字节，和它指向的内存块实际分配了多少空间完全无关。

所以你遇到的两个异常现象直接原因都是这个：

1. 你判断counter == sizeof(sequences[num_of_seq])，只要counter到8就会触发重分配逻辑，这就是字符串长度不到10就进realloc分支的原因。
2. 你调用realloc时传的大小是sizeof(sequences[num_of_seq])*2，第一次重分配直接把原本malloc(MIN_BUFFER)申请的1000字节内存块缩容到了16字节，后续写入内容超过16字节就会发生越界，这就是valgrind报Address 0x4a5b810 is 0 bytes after a block of size 16 alloc'd的根源。

修复方案 #

你需要单独维护每个字符串的当前分配容量，不能依赖sizeof计算：

1. 新增一个数组存储每个序列的分配容量，初始化时赋值为MIN_BUFFER
2. 扩容判断、realloc传参都用这个存储的容量值，扩容成功后更新容量值

修复后的代码示例 #

#define NUM_SEQ 4
#define MIN_BUFFER 1000
#define MAX_BUFFER 10000

char**  read_the_file(char* file_name) {
    // 打开文件逻辑省略
    char** sequences = malloc(NUM_SEQ*sizeof(char*));
    // 新增容量数组，维护每个序列的已分配大小
    size_t seq_cap[NUM_SEQ];
    for (int i = 0; i < NUM_SEQ; i++) {
        sequences[i] = malloc(MIN_BUFFER);
        seq_cap[i] = MIN_BUFFER;
    }

    int num_of_seq = 0;
    int counter = 0;
    // 循环逻辑省略
    // 扩容判断用存储的容量，注意要留1字节存字符串终止符'\0'
    if (counter + 1 >= seq_cap[num_of_seq]) {
        if (seq_cap[num_of_seq] * 2 < MAX_BUFFER) {
            size_t new_cap = seq_cap[num_of_seq] * 2;
            char* temp = realloc(sequences[num_of_seq], new_cap);
            if (temp != NULL) {
                sequences[num_of_seq] = temp;
                seq_cap[num_of_seq] = new_cap;
            } else {
                printf("内存分配失败\n");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        } else {
            printf("序列过长\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    // 其他逻辑省略
    return sequences;
}

额外注意项 #

• 打印size_t类型的变量要使用%zu格式符，不要用%ld，避免不同平台下的格式匹配错误
• 如果你需要把sequences返回给外部调用方使用，最好同时把seq_cap或者每个字符串的长度也返回给调用方，避免调用方也出现类似的长度计算错误
• 写入字符串时要确保最后留有1字节存储'\0'终止符，否则后续使用字符串函数时也会出现越界问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Funny