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C의 strdup() 함수

이 기사에서는 구문, 예제, 복잡성, 장점 및 단점과 함께 C의 strdup() 함수에 대해 알아봅니다.

그만큼 strdup() 함수 C 프로그래밍 언어로 제공된 문자열을 복제합니다. 다음과 같은 문자열을 허용합니다. 널 종료 논쟁으로. 그것 출력 중복된 새로운 동적으로 할당된 문자열에 대한 포인터(즉, 정확한 사본 ) 입력 문자열의

그만큼 strdup() 함수 의 일부가 아닙니다 공통 C 라이브러리 . 그러나 다양한 플랫폼에서 문자열 조작 유틸리티의 구성 요소로 제공되는 경우가 많습니다. 이는 다음과 같이 정의됩니다:

통사론:

다음과 같은 구문이 있습니다.

 char *strdup(const char *str);

동기는 strdup() 함수 을 만드는 것입니다 중복 사본 주어진 문자열의. 소요되는 시간 널 종료 끈 str ~처럼 그 주장 그리고 동적으로 할당된 새로운 문자열에 대한 포인터를 반환합니다. 실제 복제품 진짜 문자열의.

티스푼 vs 테이블스푼

여기 단계별 분석 어떻게 strdup() 일반적으로 작동합니다:

  1. 이 함수는 다음을 계산합니다. 길이 입력의 문자열 str 사용하여 strlen() 함수 . 중복 문자열을 저장하는 데 필요한 메모리 양을 결정하는 작업이 완료되었습니다.
  2. 그것은 새로운 메모리 블록 유지하기 위해 중복된 문자열 사용하여 malloc() 함수 . 메모리 블록의 크기는 다음을 포함하여 결정됩니다. 1 길이에 있어서 입력된 문자열 . 그만큼 추가 1 에 대한 것입니다 널 문자('') 문자열을 종료합니다.
  3. 만약 메모리 할당 ~이다 실패한 , strdup() 함수 또한 올바르게 반환합니다 널 포인터 ( malloc() 동일하게 수행됩니다). 조사 strdup() 이러한 상황을 처리하려면 함수 반환 값이 필수적입니다.
  4. 그만큼 함수의 최종 출력 중복 문자열을 포함하는 새로 할당된 메모리 블록에 대한 포인터입니다.

우리는 다음과 같은 문제를 주의해야 합니다. strdup() 함수 :

그만큼 strdup() 함수 동적으로 할당 메모리 재생 문자열의 경우. 그러므로 그것은 프로그래머의 책임 이제 몇 마일이 남았을 때 이 메모리를 해제하려면 느슨한() 특성 . 메모리를 해제하지 못하면 메모리 누수가 발생할 수 있습니다.

일반적으로 다음을 사용하지 않는 것이 좋습니다. strdup() 함수 큰 문자열이나 메모리 할당이 중요한 상황에서 주제 . 이후 strdup() 함수 동적으로 메모리를 할당하면 메모리가 부족하여 실패할 수 있습니다.

프로그램:

 #include #include #include int main() { const char *original = 'Hello, world!'; char *duplicate = strdup(original); if (duplicate != NULL) { printf('Original string: %s
', original); printf('Duplicate string: %s
', duplicate); free(duplicate); // Release the dynamically allocated memory } else { printf('Memory allocation failed.
'); } return 0; }

산출: 

 Original string: Hello, world! Duplicate string: Hello, world!

설명:

필수 헤더 문서를 포함합니다.

    stdio.h 에 사용됩니다 입력/출력 작업 . 문자열.h 문자열 조작 기능에 사용됩니다. Stdlib.h 에 사용됩니다 동적 메모리 할당 특징.

변수를 정의합니다.

  • Unique는 상수 문자열에 대한 포인터입니다. '안녕하세요, 세상!' . 이 문자열은 우리가 복제해야 하는 문자열입니다.
  • 그만큼 레플리카 사람을 가리키는 포인터입니다. 다음으로 생성된 중복 문자열을 저장합니다. strdup() .

strdup()을 호출합니다:

  • 그만큼 strdup() 함수 라고 불리며, 원래 문자열 로서 논쟁 . 그것은 레플리카 ~의 원래 문자열 그리고 중복된 문자열에 대한 포인터를 반환합니다. 이 포인터는 중복 변수에 할당됩니다.

메모리 할당이 적중되었는지 확인합니다.

  • 프로그램은 중복이 아닌지 검사합니다. 널 포인터 . 만약에 strdup() 함수 중복된 문자열에 대한 회상 할당이 성공했지만 이제 중복은 발생하지 않습니다. 없는 .

원본 및 중복 문자열을 인쇄합니다.

  • 만약 메모리 할당 회전하다 때리다 , 이 시스템은 진본인 그리고 사본 문자열을 사용하여 printf() 문 . 그만큼 %s 형식 지정자 에 사용된다 문자열 인쇄 .

동적으로 할당된 메모리 확보:

  • 문자열을 인쇄한 후 이 시스템은 무료(중복) 발사하기 위해 동적으로 할당된 메모리 . 이 단계는 추억 유출을 방지하는 데 중요합니다.

메모리 할당 실패를 처리합니다.

  • 메모리 할당이 실패한 경우(즉, strdup() 허리 기능 널 포인터 ), 프로그램은 다음을 인쇄합니다. 실패 메시지 메모리 할당이 실패했음을 나타냅니다.

main()에서 반환:

  • 프로그램 0을 반환합니다. , 나타내는 성공적인 실행 , 작업 장치로.

전반적으로 이 응용 프로그램은 strdup() 함수 문자열을 복사하려면 테스트 성공적인 추억 할당을 위해, 인쇄물 정품 및 복사 문자열. 또한 추억 할당이 실패하는 상황도 처리합니다.

복잡성 분석:

그만큼 시간 그리고 공간 복잡도 ~의 strdup() 기능 다음과 같이 분석될 수 있다:

시간 복잡도:

  • 그만큼 시간 복잡도 ~의 strdup() 함수 선형으로 간주될 수 있습니다. 에) , 어느 N 의 길이이다 입력 문자열 . 사실 때문이에요 strdup() 두 가지 기본 작업이 수반됩니다.
    • 입력된 문자열의 지속 시간 계산:그만큼 strlen() 기능 일반적으로 입력 문자열의 길이를 결정하는 데 사용됩니다. 문자열을 만날 때까지 문자열의 문자를 반복합니다. null 개별('') . 이 작업에는 O(n) 시간 복잡도 , 어느 N 의 기간이다 끈 .문자열 복사:그만큼 복사 작업 을 통해 달성 strcpy() 함수 아니면 그 memcpy() 함수 걸립니다 O(n) 시간복잡도 멋지게. 입력된 문자열의 모든 개별 항목을 반복하고 이를 새로 할당된 추억 블록에 복사하는 작업이 수반됩니다.
  • 따라서 strdup()의 전체 시간 복잡도는 다음과 같이 근사화될 수 있습니다. 에) , 어디 N 의 기간이다 입력 문자열 .

공간 복잡도:

  • 그만큼 공간 복잡도 ~의 strdup() 함수 마찬가지로 선형이거나 에) , 어느 N 기간은 다음과 같습니다. 입력 문자열 . 그 이유는 strdup() 재생 문자열에 메모리를 동적으로 할당하므로 복사된 문자를 저장하기 위한 추가 영역이 필요합니다.
  • 할당되는 메모리 양은 입력된 문자열의 스케일을 사용하여 결정되며, 엔 + 1 , 어디 N 은 길이 ~의 입력 문자열 . 여분의 '+1' 에 대한 것입니다 null 개별('') . 에 첨부됩니다. 중복된 문자열 마일리지 확보를 위해 그만두는 중 널 종료 .
  • 그러므로 전반적인 공간 복잡도 strdup()은 다음과 같습니다. 에) , 어느 N 기간은 다음과 같습니다. 입력 문자열 .

주목할 가치가 있는 것은 실시간 공간적 필요성은 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 메모리 관리 오버헤드, 머신별 최적화 , 그리고 사용되는 C 라이브러리의 구현 세부 사항. 이것들 복잡성 전반적인 성능 특성을 인식하기 위해 선호되는 지침으로 기능합니다. strdup() 함수 .

C에서 strdup()의 특성:

그만큼 strdup() 함수 C에서는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

가산기 전가산기

문자열 복제: 중요한 동기는 strdup() 함수 주어진 문자열의 복제 복사본을 만드는 것입니다. 중복 문자열에 대한 메모리를 할당하고 실제 문자열의 내용을 새로 할당된 메모리 블록에 복사합니다.

이미지가 포함된 마크다운

동적 메모리 할당: 그만큼 strdup() 함수 메모리를 동적으로 할당합니다. 중복된 문자열 사용하다 malloc() 특성 . 메모리가 런타임에 할당되고 다음을 사용하여 시작할 수 있는 이 방법은 무료() 기능 지금은 필요하지 않습니다.

Null 종료: 그만큼 중복된 문자열 에 의해 생성된 strdup() 함수 마찬가지로 널 종료 , 매우 유사 정통 문자열 . 그만큼 null 개별('') 문자열의 종료를 표시하기 위해 재생 문자열의 맨 위에 추가됩니다.

반환된 포인터: 그만큼 strdup() 함수 새로 할당된 추억 블록에 대한 포인터를 반환합니다. 중복된 문자열 . 포인터는 중복 문자열의 첫 번째 개체를 가리킵니다.

오류 처리: 추억할당에 실패하면 strdup() 함수 반환합니다 널 포인터 실패를 의미합니다. 반환 값 테스트 strdup() 함수 이러한 시나리오를 해결하고 성공적으로 할당되지 않은 메모리에 액세스하지 않도록 하는 것이 중요합니다.

이식성: 비록 strdup() 함수 항상 일반적인 C 라이브러리의 일부는 아니며 일반적으로 문자열 조작 유틸리티의 일부로 많은 시스템에서 사용할 수 있습니다. 단, 이용 가능 여부는 상황에 따라 달라질 수 있습니다. 특정 플랫폼 또는 컴파일러 .

메모리 관리에 대한 책임: 사용할 때 strdup() 함수 , 프로그래머는 다음을 사용하기 위해 동적으로 할당된 메모리를 풀어야 합니다. free() 함수 원하지 않는 즉시. 이를 달성하지 못하면 메모리 누수가 발생할 수 있으며 프로그램이 수년에 걸쳐 과도한 추억을 삼키도록 의도할 수 있습니다.

표준 문자열 함수와의 호환성: 그만큼 중복된 문자열 에 의해 반환됨 strdup() 함수 다른 최신 C 문자열 기능과 함께 사용될 수 있습니다. null로 끝나는 문자열 . 그것은 허용합니다 깔끔한 통합 문자열을 조작하는 현재 코드를 사용합니다.

C에서 strdup()의 이점:

다음과 같은 여러 가지 이점이 있습니다. strdup() 함수 C에서. strdup() 함수의 주요 이점은 다음과 같습니다.

편의성과 단순성: 그만큼 strdup() 함수 문자열을 병합하여 문자열 복사 프로세스를 간소화합니다. 메모리 할당 그리고 문자열 복사 메소드를 단일 함수 호출로 변환합니다. 그 결과, 복잡성 그리고 가독성 코드 중 둘 다 감소하다 , 개발자는 이러한 활동을 수행하기 위해 고유한 코드를 작성할 필요가 없습니다.

코드 가독성 및 유지 관리성: 사용하여 strdup() 함수 , 코드가 더 읽기 쉽고 설명이 필요해집니다. 함수 호출은 실제로 문자열을 복제하여 코드 가독성을 향상시키려는 것입니다. 또한 가이드 메모리 할당 및 문자열 복사와 관련된 버그가 발생할 가능성을 줄여 추가 유지 관리 가능한 코드를 생성합니다.

코드 재사용성: 그만큼 strdup() 함수 재사용 가능한 코드 첨가제를 생성할 수 있습니다. 문자열을 별도의 기능으로 복제하는 탁월한 판단을 캡슐화함으로써 코드베이스의 여러 요소에서 해당 기능을 쉽게 재사용할 수 있습니다. 코드 모듈성을 촉진하고 중복성을 줄입니다.

메모리 할당의 유연성: 이후 strdup() 함수 중복 문자열에 대해 메모리를 동적으로 할당하므로 길이가 다른 문자열을 관리하는 데 유연성이 제공됩니다. 고정 크기 버퍼의 크기 경계에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 알 수 없거나 가변 길이의 입력 문자열을 관리하는 동안 특히 유용합니다.

버퍼 오버플로 방지: 버퍼 오버플로 정보가 할당된 메모리 공간을 초과할 때 발생하며, 이로 인해 보안 취약성과 애플리케이션 충돌이 발생할 수 있습니다. 사용하여 strdup() 함수 을 사용하면 함수가 입력된 문자열의 지속 시간을 기준으로 정기적으로 메모리를 할당하므로 버퍼 오버플로 문제를 피할 수 있습니다.

메모리 최적화: 어떤 경우에는 strdup() 함수 메모리 최적화가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 여러 변수가 동일한 문자열 내용을 가리키는 경우 문자열을 다음과 같이 복제합니다. strdup() 전체 메모리 내용을 복제하는 대신 각 변수에 별도의 메모리를 할당하여 메모리 사용량을 줄일 수 있습니다.

C에서 strdup()의 한계/단점:

그만큼 strdup() 함수 C에는 널리 사용되는 C 언어에 의해 정의된 특정 제한이 없습니다. 그러나 기본 장치와 사용 가능한 자산은 장치의 동작과 한계에 동기를 부여합니다. 다음은 사용 중 제한과 관련된 몇 가지 문제입니다. strdup() 함수 :

사용 가능한 메모리: 가장 큰 제한사항은 strdup() 함수 은 유효성 시스템 속의 추억. 이후 strdup() 함수 다음을 사용하여 재생 문자열에 대한 회상을 동적으로 할당합니다. malloc() , 할당 가능한 추억의 양에 따라 복제될 수 있는 문자열의 규모가 제한될 수 있습니다. 중복 문자열을 할당할 메모리가 부족한 경우 strdup() 함수 실패하고 반환됩니다 널 포인터 .

최대 문자열 길이: 문자열과 중복될 수 있는 최대 기간 strdup() 함수 할당할 수 있는 추억블록의 규모에 따라 결정된다. 최대 시스템에서 동적으로 할당된 메모리 블록의 최대 크기는 사용 가능한 물리적 메모리 및 시스템 구조를 포함한 요인에 의해 결정됩니다. 그만큼 size_t 데이터 유형 회상 블록의 규모를 나타내는 데 사용되는 는 대부분의 문자열 기간에 제한을 가할 수 있습니다.

피트 데이비슨 나이

구현별 제한: 그만큼 strdup() 기능 사용 중인 시스템이나 C 라이브러리를 통해 구현별 제한이 적용될 수 있습니다. 이러한 제한은 특정 시스템과 컴파일러에 따라 다를 수 있습니다. 구현 과정에서 부과되는 특정 제한 사항을 파악하려면 문서 또는 플랫폼 고유 자산을 참조하는 것이 좋습니다.

보안 고려사항: 사용할 때 strdup() 함수 , 다음을 포함하여 역량 보안 위험을 인식하는 것이 중요합니다. 버퍼 오버 플로우 취약점. 이후 strdup() 함수 입력된 문자열의 지속 시간을 기준으로 메모리를 할당합니다. 입력된 문자열이 신뢰할 수 없거나 기간을 알 수 없는 경우 버퍼 오버플로 또는 다양한 안전 취약성을 방지하기 위해 입력을 검증하고 삭제하는 것이 중요합니다.

멀티스레딩 및 동시성: 사용할 때 strdup() 함수 멀티스레드 또는 동시 환경에서는 적절한 동기화와 스레드 안전성을 보장하는 것이 중요합니다. 여러 스레드가 동시에 문자열을 복제하려고 하면 경쟁 조건 그리고 메모리 손상 발생할 수 있습니다. 적절한 동기화 메커니즘 , 와 같은 자물쇠 또는 스레드 보안 메모리 할당 , 이러한 문제를 완화하는 데 사용해야 합니다.

메모리 조각화: 의 빈번한 활용 strdup() 함수 에 기여할 수 있다 메모리 조각화 시간이 지남에 따라. 메모리 조각화 고정되지 않은 메모리가 다음으로 분할될 때 발생합니다. 작은 , 비연속 블록, 그것을 어렵게 만드는 큰 메모리 블록 할당 . 사용 가능한 메모리가 충분하더라도 메모리 할당 문제가 발생할 수 있다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 다음과 같은 전략 추억 풀링 또는 맞춤형 추억 할당자는 조각화를 완화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

결론적으로 경계는 strdup() 함수 가젯의 향후 메모리, 동적으로 할당된 메모리 블록의 길이, 구현 관련 규정에 따라 결정되는 경우가 많습니다. 메모리 할당 문제를 처리하고 사용 시 안전 문제를 고려합니다. strdup() 함수 문자열을 복사하는 것이 중요합니다.