strcpy与strncpy

#include <string.h>
char *strcpy(char *dest, const char *src);
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

strcpy在拷贝字符串时会把结尾的'\0'也拷到dest中，因此保证了dest中是以'\0' 结尾的字符串。但是另外一个要注意的问题是，strcpy只知道src字符串的首地址，不知道长度，它会一直拷贝到'\0'为止，所以dest所指向的内存空间要足够大，否则有可能会越界，例如：

char buf[10];
strcpy(buf, "hello wrold");

strncpy的参数n 指定最多从src中拷贝n个字节到dest中，换句话说，如果拷贝到'\0'就结束，如果拷贝到n个字节还没有碰到'\0', 那么也结束，使用者需要提供适当的n值，以确保读写不会越界，比如让n的值等于dest所指向的内存空间的大小：

char buf[10];
strncpy(buf, "hello world", sizeof(buf));

文档中特别用Warning指出，这意味着dest有可能不是以'\0'结尾的。上面的调用，虽然把"hello wrold"截断到10个字符拷贝到buf中，但buf不是以'\0'结尾的，如果在printf(buf)就会读越界，需要确保dest以'\0'结束，可以这么调用：

char buf[10];
strncpy(buf, "hello world", sizeof(buf));
buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';

malloc与free

#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size);
返回值：成功返回所分配内存空间的首地址，出错返回NULL。
void free(void *ptr);

malloc 的参数size表示要分配的字节数，如果分配失败(可能由于系统内存耗尽)则返回NULL。由于malloc 函数不知道用户拿到这块内存要存放一些什么类型的数据，所以返回通用指针void *, 用户程序可以转换成其它类型的指针再访问这块内存。malloc 函数保证它返回的指针所指向的地址满足系统的对齐要求，例如在32位平台上返回的指针一定对齐到4字节边界。以保证用户程序把它转换成任何类型的指针都能用。

动态分配的内存用完之后可以用free释放掉，传给free的参数正是先前malloc返回的内存块首地址，如下：

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

typedef struct
{
  int number;
  char *msg;
} unit_t;

int main(void)
{
  unit_t *p =(unit_t*)malloc(sizeof(unit_t));

  if (p == NULL)
  {
    printf("out of memory\n");
    exit(1);
  }

  p->number = 3;
  p->msg = (char*)malloc(20);
  strcpy(p->msg, "Hello world!");
  printf("number: %d\nmsg: %s\n", p->number, p->msg);

  free(p->msg);
  free(p);
  p = NULL;

  return 0;
}

需要注意以下几点：

1. unit_t p = malloc(sizeof(unit_t)); 等号右边是void 类型，等号左边是unit_t 类型，编译器会做隐式类型转换，void* 和任何指针类型之间可以相互隐式转换。
2. 虽然内存耗尽是很不常见的错误，但写程序要规范，malloc 之后应该判断是否成功。
3. free(p) 之后，p 所指的内存空间是归还了，但是p的值并没有变，p现在指向的内存空间已经不属于用户了，p 成了野指针，为避免出现野指针，在free(p)之后手动置p = NULL。
4. 先free(p->msg), 再free(p), 如果先free(p), p成了野指针，就不能通过p->msg访问内存了。
5. 内存泄漏的Bug很难找到，因为它不会像访问越界一样导致程序运行错误，少量内存泄漏并不影响程序的正确运行，大量的内存泄漏会使系统内存紧缺，导致频繁换页，不仅影响当前进程，而且把整个系统都拖得很慢。

可变参数

带可变参数的函数printf:

int printf(const char *format, ...);

要处理可变参数，需要使用C标准库的va_list 类型和 va_start, va_arg, va_end宏，这些定义在stdarg.h头文件中。

还用一种方法可以确定可变参数的个数，就是在参数列表的末尾传一个Sentinel, 例如NULL。实现一个printlist 函数，可以打印若干个传入的字符串。

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

void printlist(int begin, ...)
{
  va_list ap;
  char *p;

  va_start(ap, begin);
  p = va_arg(ap, char *);

  while (p != NULL)
  {
    printf("%s\n", p);
    p = va_arg(ap, char*);
  }

  va_end(ap);
}

int main(void)
{
  printlist(0, "hello", "world", "foo", "bar", NULL);
  return 0;
}

printlist 的第一个参数begin的值并没有用到，但是C语言规定至少要定义一个有名字的参数，因为va_start宏要用到列表中最后一个有名字的参数，从它的地址开始找可变参数的位置。