Bestimmen der sprintf-Puffergröße – was ist der Standard?

Question 1

Beim Konvertieren eines int wie folgt:

char a[256];
sprintf(a, "%d", 132);

wie kann man am besten feststellen wie groß a sollte sein? Ich nehme an, es ist in Ordnung, es manuell einzustellen (wie ich es überall gesehen habe), aber wie groß sollte es sein? Was ist der größtmögliche int-Wert auf einem 32-Bit-System, und gibt es eine knifflige Methode, dies im Handumdrehen zu bestimmen?

Question 2

Einige hier argumentieren, dass dieser Ansatz übertrieben ist, und für die Umwandlung von Ints in Strings bin ich eher geneigt, dem zuzustimmen. Wenn jedoch keine vernünftige Grenze für die Zeichenfolgengröße gefunden werden kann, habe ich diesen Ansatz gesehen und selbst verwendet.

int size = snprintf(NULL, 0, "%d", 132);
char * a = malloc(size + 1);
sprintf(a, "%d", 132);

Ich werde aufschlüsseln, was hier vor sich geht.

In der ersten Zeile wollen wir bestimmen, wie viele Zeichen wir brauchen. Die ersten 2 Argumente zu snprintf Sagen Sie ihm, dass ich 0 Zeichen des Ergebnisses schreiben möchte NULL. Wenn wir dies tun, snprintf schreibt eigentlich keine Zeichen, sondern gibt einfach die Anzahl der Zeichen zurück, die geschrieben worden wären. Das wollten wir.
In der zweiten Zeile weisen wir a dynamisch Speicher zu char Zeiger. Achten Sie darauf und addieren Sie 1 zur erforderlichen Größe (für die abschließende \0 Abschlusszeichen).
Jetzt, da der char Zeiger, können wir sicher verwenden sprintf um die Ganzzahl in die zu schreiben char Zeiger.

Natürlich können Sie es kürzer machen, wenn Sie möchten.

char * a = malloc(snprintf(NULL, 0, "%d", 132) + 1);
sprintf(a, "%d", 132);

Sofern es sich nicht um ein “Quick and Dirty”-Programm handelt, möchten Sie immer sicherstellen, dass Sie den Speicher freigeben, mit dem Sie angerufen haben malloc. Hier wird der dynamische Ansatz mit C kompliziert. Allerdings, IMHO, wenn Sie nicht riesig zuweisen möchten char Hinweise, wenn Sie die meiste Zeit nur einen sehr kleinen Teil davon verwenden werden, dann denke ich nicht, dass dies ein schlechter Ansatz ist.

Question 3

Es ist möglich, die Lösung von Daniel Standage mit einer beliebigen Anzahl von Argumenten zum Laufen zu bringen vsnprintf das ist in C++11/C99.

int bufferSize(const char* format, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, format);
    int result = vsnprintf(NULL, 0, format, args);
    va_end(args);
    return result + 1; // safe byte for \0
}

Wie angegeben in c99-StandardAbschnitt 7.19.6.12 :

Die Funktion vsnprintf gibt die Anzahl der Zeichen zurück, die geschrieben worden wären, wenn n ausreichend groß gewesen wäre, ohne das abschließende Nullzeichen, oder einen negativen Wert, wenn ein Codierungsfehler aufgetreten ist.

Question 4

Die maximal mögliche Anzahl von Bits in einem Int ist CHAR_BIT * sizeof(int)und eine Dezimalziffer ist mindestens 3 Bit “wert”, also eine lockere Obergrenze für den Platz, der für eine beliebige Ziffer erforderlich ist int ist (CHAR_BIT * sizeof(int) / 3) + 3. Dieses +3 ist eins dafür, dass wir beim Dividieren abgerundet haben, eins für das Vorzeichen, eins für das Null-Terminator.

Wenn Sie mit “auf einem 32-Bit-System” meinen, dass Sie es wissen int 32 Bit ist, dann benötigen Sie 12 Byte. 10 für die Ziffern, eine für das Vorzeichen, eine für das Null-Terminator.

In Ihrem speziellen Fall, wo sich das zu konvertierende int befindet 132, benötigen Sie 4 Byte. Badum, tisch.

Wenn Puffer mit fester Größe mit einer vernünftigen Grenze verwendet werden können, sind sie die einfachere Option. Ich behaupte nicht ganz so demütig, dass die obige Grenze angemessen ist (13 Bytes statt 12 für 32 Bit intund 23 Bytes statt 21 für 64 Bit int). Aber für schwierige Fälle könnte man in C99 einfach anrufen snprintf um die größe zu bekommen, dann malloc so viel. Das ist für einen so einfachen Fall wie diesen übertrieben.

Question 5

Wie ich sehe, ist dieses Gespräch ein paar Jahre alt, aber ich habe es gefunden, als ich versuchte, eine Antwort für MS VC++ zu finden, wo snprintf nicht verwendet werden kann, um die Größe zu finden. Ich werde die Antwort posten, die ich endlich gefunden habe, falls es jemand anderem hilft:

VC++ hat die Funktion _scprintf speziell, um die Anzahl der benötigten Zeichen zu finden.

Question 6

Wenn Sie eine einfache Ganzzahl und nichts anderes drucken, gibt es eine viel einfachere Möglichkeit, die Größe des Ausgabepuffers zu bestimmen. Zumindest rechnerisch einfacher, der Code ist etwas stumpf:

char *text;
text = malloc(val ? (int)log10((double)abs(val)) + (val < 0) + 2 : 2);

log10(value) gibt die Anzahl der Stellen (minus eins) zurück, die zum Speichern eines positiven Werts ungleich Null zur Basis 10 erforderlich sind. Bei Zahlen kleiner als eins gerät es etwas aus dem Ruder, also spezifizieren wir abs() und codieren eine spezielle Logik für Null (der ternäre Operator, test ? truecase : falsecase). Fügen Sie einen für das Leerzeichen hinzu, um das Vorzeichen einer negativen Zahl (Wert < 0) zu speichern, einen, um die Differenz von log10 auszugleichen, und einen weiteren für den Nullterminator (für eine Gesamtsumme von 2), und Sie haben gerade gerechnet die genaue Menge an Speicherplatz, die für eine bestimmte Zahl benötigt wird, ohne snprintf() oder Äquivalente aufzurufen zweimal um die Arbeit zu erledigen. Außerdem verbraucht es im Allgemeinen weniger Speicher als der INT_MAX benötigt.

Wenn Sie jedoch sehr schnell viele Zahlen drucken müssen, machen Sie sich die Mühe, den INT_MAX-Puffer zuzuweisen und dann stattdessen wiederholt darauf zu drucken. Weniger Speicher-Thrashing ist besser.

Beachten Sie auch, dass Sie das (double) im Gegensatz zu einem (float) möglicherweise nicht benötigen. Ich habe nicht nachgesehen. Ein solches Hin- und Herwerfen kann auch ein Problem sein. YMMV auf all das. Funktioniert bei mir aber super.

Question 7

Zunächst einmal ist sprintf der Teufel. Wenn überhaupt, verwenden Sie snprintf, sonst riskieren Sie, Speicher zu zerstören und Ihre App zum Absturz zu bringen.

Was die Puffergröße betrifft, so ist es wie bei allen anderen Puffern – so klein wie möglich, so groß wie nötig. In Ihrem Fall haben Sie eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl, also nehmen Sie die größtmögliche Größe und fügen Sie ruhig ein wenig Sicherheitspolsterung hinzu. Es gibt keine “Standardgröße”.

Es ist auch unabhängig davon, auf welchem System Sie arbeiten. Wenn Sie den Puffer auf dem Stapel definieren (wie in Ihrem Beispiel), hängt dies von der Größe des Stapels ab. Wenn Sie den Thread selbst erstellt haben, haben Sie die Stapelgröße selbst bestimmt, kennen also die Grenzen. Wenn Sie eine Rekursion oder einen Deep-Stack-Trace erwarten, müssen Sie ebenfalls besonders vorsichtig sein.

Question 8

Es ist gut, dass Sie sich Sorgen um die Puffergröße machen. Um diesen Gedanken in Code umzusetzen, würde ich verwenden snprintf

snprintf( a, 256, "%d", 132 );

oder

snprintf( a, sizeof( a ), "%d", 132 );  // when a is array, not pointer