运行C程序后未定义的计算机行为

Question

我越来越重要，因为我无法解释我将要描述的情况。我需要你的关注！

昨天我写了一个程序C.程序需要输入一个字符串，如果该字符串就是以这种形式“PKPKKKPPPKKKP”，即由只有“P”和“K”字符它打印你YES或NO 。是，如果一个'P'字符与'K'字符匹配。正如我们对括号字符问题'（'，'）'所做的那样，只能用'（'我不得不用'P'而不用'）'，'K'来代替。

从这里得到一点帮助，我设法完成了程序，它运行正常。我不认为复制代码会帮助任何人，但我会解释它是如何工作的。

程序说明： 该方案需要一个字符串（的字符串可以是高达500长度）作为输入，如果字符串仅包括“P”和“K”字符它打印YES或NO，如我上面描述过，否则它拒绝它。然后它逐个字符地读取输入，并且当它发现'P'时它被推入堆栈，否则弹出。 （我用链表实现了堆栈，所以用户可以给他想要的一个字符串（或者我认为是这样）。 在用户键入一个字符串之前，符号'A'在堆栈中。所以输入是由程序分析，逐个字符地进行分析，如果它找到'P'则将它推入堆栈，否则弹出堆栈。如果最后堆栈的顶部是'A'字符，则程序打印YES，否则NO。

问题描述： 所以我今天和我的一个朋友一起执行这个程序。一切都很好。直到我输入一个非常大的字符串，比如300'P和300'K（并且记住我的字符串是一个char字符串[500]）。它打印是的。然后我输入一个800'P's + 800'K的字符串。它没有正确运行。 这是问题，事件发生后，无论我输入一个字符串，一个正常的“PKPKPK”，它会打印出数百万个奇怪的符号（x└X╨x└X╨x）。我没有触及代码，我发誓！我再次编译，再次运行，一样！它就像我的电脑（Windows 10）有问题。 而这个问题仍然存在于另一个程序中......我试图做一个简单的程序来运行一个用链表实现的堆栈。我推动了字符'a'并打印出来。它打印'á'。我推了'b'。它打印'h'。我推了'd'。它打印'L'。

显然我不应该输入这样一个巨大的字符串，因为它的长度限制是500.但问题仍然存在！我无法再写一个链接表的程序了。我很绝望！

代码：

#include "stdio.h" 
#define FIRST_SYMBOL_IN_STACK 'A' 
#define TRUE 1 
#define FALSE 0 
#define STR_LENGTH 50 
#define YES "YES" 
#define NO "NO" 
#define PLA 'P' 
#define KAL 'K' 

typedef struct node { 
    char simvolo_eisodou; 
    struct node *next; 
} node; 

node *top = NULL; // the top of the stack 

void push(char simvolo_eisodou); //stack function 
int isStackEmpty(); //stack function 
void pop(); //stack function 
void printStack(); //print the current stack elements 
int isInputValid(char *string); 
void printWelcome(); 

int main() { 
    char input_string[STR_LENGTH], apantisi = 'G'; //O xristis mporei na dwsei input_string mikous ews 500 xaraktires 
    push(FIRST_SYMBOL_IN_STACK); 
    int i = 0; 
    scanf("%s", input_string); 

    if (isInputValid(input_string)) { 
     while (input_string[i] != '\0') { 
      if (input_string[i] == PLA) { 
       push(PLA); 
       printStack(); 
      } else { 
       pop(); 
       printStack();; 
      } 
      i++; 
     } 
    } else { 
     printf("Den anagnwristike to %s, input_string=(P|K)*\n"); 
     _exit(-1); 
    } 

    if (top->simvolo_eisodou == FIRST_SYMBOL_IN_STACK) { 
     printf("%s\n", YES); 
    } else { 
     printf("%s\n", NO); 
    } 

    return 0; 
} 

void push(char simvolo_eisodou) { 
    node *newNode = (node*)malloc(sizeof(node)); 
    newNode->simvolo_eisodou = simvolo_eisodou; 
    newNode->next = top; 
    top = newNode; 
    free(newNode); 
} 

int isStackEmpty() { //Thewrw oti i stoiva einai adeia otan i korifi einai to arhiko simvolo 
    if (top->simvolo_eisodou == FIRST_SYMBOL_IN_STACK) { 
     return TRUE; 
    } 
    return FALSE; 
} 

void pop(){ 
    if (isStackEmpty()) { 
     printf("KENO\n"); 
     printf("%s\n", NO); 
     _exit(-1); 
    } 
    node *temp = top; 
    top = top->next; 
    free(temp); 
} 

void printStack() { 
    node *current = top; 
    while (current != NULL) { 
     printf("%c ", current->simvolo_eisodou); 
     current = current->next; 
    } 
    free(current); 
    printf("\n"); 
} 

int isInputValid(char *string) { 
    int i = 0; 
    while (*(string + i) != '\0') { 
     if (!(*(string + i) == 'P' || *(string + i) == 'K')) { 
      return 0; 
     } 
     ++i; 
    } 
    return 1; 
} 

void printWelcome() { 
    printf("\n====================================================================\n"); 
    printf("Welcome\n"); 
    printf("====================================================================\n"); 
    printf("\n\n\n Plz type input_string=(P|K)*\n"); 
} 

Answer 1

您的代码有未定义的行为（UB）。使用UB运行代码的结果是不可预知的。它有时可能会起作用，但不能保证每次都会发生相同的结果。您的UB的

至少有一个来源是这样的代码：

top=newNode; 
free(newNode); 

一旦newNode被释放的top指针变为无效，该指针的解引用任何将导致UB。

Answer 2

您的代码开始了与：

#define STR_LENGTH 50 

// ... in main 
char input_string[STR_LENGTH]; 
scanf("%s", input_string); 

在你的问题，你说说长度500的缓冲区。但是你的代码中没有这样的缓冲区，长度为50。

如果您输入50个或更多字符，则会导致undefined behaviour。这意味着什么都可以发生。在这种情况下，你不可能控制发生的事情，你不应该期待任何特定的行为。

只有解决问题的办法是停止溢出缓冲区。您必须更改您的代码，以免发生溢出。

你的程序描述是它应该支持最多500个字符的字符串。实现这一目标的一个方法是：

char input_string[501]; // +1 for terminator 
scanf("%500s", input_string); // IMPORTANT: 500 limiter 

如果你想，如果他们输入过多报告错误，而不是仅仅忽略它，然后你可以写：

if (!isspace(getchar())) // requires #include <ctype.h> 
{ 
    fprintf(stderr, "Too many characters entered - aborting program"); 
    exit(EXIT_FAILURE); 
} 

例如。

如果您确实想要支持任意长度的输入，那么您需要切换到更复杂的内存策略（例如链接列表，或者随着输入增长重新分配缓冲区）。

---

您的代码的其他注意事项：

• 您使用功能从#include <stdlib.h>所以你必须要有该行
• printf("Den anagnwristike to %s, input_string=(P|K)*\n")有%s，但没有相应的参数，这也将导致不确定的行为
• 使用exit(EXIT_FAILURE)代替_exit(-1);

注意。也可能有其他问题，我没有检查你的整个程序。