C语言实现CS50凯撒密码算法触发Segmentation fault段错误求解

错误原因与修复方案 #

核心错误（触发段错误） #

cipher函数中声明的string ctext = NULL;是空指针，你直接对空指针执行ctext[i]赋值操作，访问了未申请的非法内存，这是触发段错误的直接原因。你需要先为密文字符串申请足够的内存空间，大小为明文长度+1（额外1位存储字符串结束符\0）。

其他逻辑错误 #

• 你把获取用户明文输入、调用加密的逻辑写在了密钥合法性校验的循环体内，会导致密钥有多少位，就会要求用户输入多少次明文，不符合需求。应该先完成所有密钥字符的合法性校验，全部为数字后再执行后续流程。
• 加密完成后没有给密文字符串末尾添加结束符\0，输出时会出现乱码。
• 硬编码ASCII值96、65可读性差，替换为'a'、'A'更易维护。

修复后完整代码 #

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

string cipher(string ptext, int k);

int main(int argc, string argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage: ./caesar key\n");
        return 1;
    }
    // 先校验密钥所有字符都是数字
    for (int i = 0, n = strlen(argv[1]); i < n; i++)
    {
        if (!isdigit(argv[1][i]))
        {
            printf("Usage: ./caesar key\n");
            return 1;
        }
    }
    // 校验通过后再执行后续逻辑
    int k = atoi(argv[1]) % 26; // 提前对26取模，避免k过大
    string ptext = get_string("Text:");
    string ctext = cipher(ptext, k);
    printf("Plain Text: %s \nCipher Text: %s\n", ptext, ctext);
    free(ctext); // 释放申请的内存，避免内存泄漏
    return 0;
}


string cipher(string ptext, int k)
{
    int len = strlen(ptext);
    string ctext = malloc(len + 1); // 申请内存，多留1位存\0
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        if (islower(ptext[i]))
        {
            ctext[i] = (ptext[i] - 'a' + k) % 26 + 'a';
        }
        else if (isupper(ptext[i]))
        {
            ctext[i] = (ptext[i] - 'A' + k) % 26 + 'A';
        }
        else
        {
            ctext[i] = ptext[i];
        }
    }
    ctext[len] = '\0'; // 补字符串结束符
    return ctext;
}

验证效果 #

输入密钥为1，明文输入Hi!时，输出密文为Ij!，符合预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vishruth