Чи завжди рядки C недійсні, або це залежить від платформи?

Зараз я працюю з вбудованими системами і з'ясовую способи реалізації рядків на мікропроцесорі без операційної системи. Поки що я роблю, це просто використовувати ідею мати покажчики символів, що припиняються NULL, і трактувати їх як рядки, де NULL означає кінець. Я знаю, що це досить часто, але чи завжди ви можете розраховувати на те, що це так?

Причина, про яку я запитую, полягає в тому, що я думав про те, можливо, в якийсь момент використовувати операційну систему в режимі реального часу, і я хотів би повторно використовувати якнайбільше мого поточного коду. Тож я можу очікувати, що для різних варіантів, які існують там, багато що струни будуть працювати однаково?

Дозвольте бути більш конкретним, але для моєї справи. Я реалізую систему, яка приймає та обробляє команди через послідовний порт. Чи можу я залишити свій код обробки команд однаковим, а потім очікувати, що рядкові об'єкти, створені на RTOS (які містять команди), будуть припинені NULL? Або це було б інакше, залежно від ОС?

Оновлення

Після того, як мені порадили поглянути на це питання, я визначив, що він не відповідає точно тому, що я прошу. Саме запитання запитує, чи слід завжди пропускати довжину рядка, яка зовсім інша, ніж те, що я прошу, і хоча деякі відповіді мали корисну інформацію в них, вони не є саме тим, що я шукаю. Там відповіді, здавалося, дають причини, чому або чому не припиняти рядок з нульовим символом. Різниця в тому, що я прошу, полягає в тому, чи можу я більш-менш очікувати, що вроджені рядки різних платформ припиняють свої власні рядки з нуля, без необхідності виходити і спробувати кожну платформу там, якщо це має сенс.

Речі, які називаються "C рядками", будуть припинені на нуль на будь-якій платформі. Ось так стандартні функції бібліотеки С визначають кінець рядка.

Всередині мови C ніщо не заважає вам мати масив символів, який не закінчується на нулі. Однак вам доведеться використовувати інший метод, щоб уникнути запуску кінця рядка.

Визначення символу завершення залежить від компілятора для літералів та реалізації стандартної бібліотеки для рядків загалом. Це не визначається операційною системою.

Конвенція про NULприпинення переходить до попереднього стандарту C, і за 30+ років я не можу сказати, що я зіткнувся з середовищем, яке робить щось інше. Така поведінка була кодифікована в C89 та продовжує залишатися частиною стандарту мови С (посилання на проект C99):

• Розділ 6.4.5 встановлює етап для NULзакінчених рядків, вимагаючи NULдодавання до рядкових літералів.
• Розділ 7.1.1 доводить це до функцій у стандартній бібліотеці, визначаючи рядок як "суміжну послідовність символів, що закінчується і включає перший нульовий символ".

Немає жодної причини, чому хтось не міг записати функції, що обробляють рядки, що закінчуються якимсь іншим символом, але також немає підстав для пониження встановленого стандарту в більшості випадків, якщо ваша мета - це не відповідати програмістам. :-)

Я працюю з вбудованими системами ... без жодної операційної системи ... Я ... використовую ідею про припинення NULL покажчиків символів і трактувати їх як рядки, де NULL означає кінець. Я знаю, що це досить часто, але чи завжди ви можете розраховувати на те, що це так?

Немає строкового типу даних на мові С, але є рядкові букви .

Якщо ви помістите рядковий літерал у свою програму, він зазвичай припиняється на NUL (але дивіться особливий випадок, обговорюваний у коментарях нижче). Тобто, якщо ви помістите "foobar"в місце, де const char *очікується значення, компілятор видасть foobar⊘на const / кодовий сегмент / розділ вашої програми, і значення виразу буде вказівником на адресу, де він зберігав fсимвол. (Примітка. Я використовую ⊘для позначення байта NUL.)

Єдиний інший сенс, у якому мова С має рядки, - це деякі стандартні підпрограми бібліотеки, які працюють на завершених NUL послідовностях символів. Ці бібліотечні процедури не існуватимуть у чистому металевому середовищі, якщо ви самі не портуєте їх.

Вони просто код --- нічим не відрізняються від коду, який ви самі пишете. Якщо ви не порушите їх, коли ви їх портуєте, вони зроблять те, що вони завжди роблять (наприклад, зупиніться на NUL.)

Як уже згадували інші, нульове завершення рядків - це умова стандарту C-бібліотеки. Ви можете обробляти рядки будь-яким способом, якщо не збираєтесь використовувати стандартну бібліотеку.

Це стосується будь-якої операційної системи з компілятором "C", а також ви можете писати програми "C", які не запускаються під справжньою операційною системою, як ви згадуєте у своєму запитанні. Прикладом може бути контролер струменевого принтера, який я створив один раз. У вбудованих системах накладні витрати на операційну систему можуть не знадобитися.

Наприклад, у ситуаціях, що запам'ятовують пам'ять, я б розглядав характеристики мого компілятора стосовно набору інструкцій процесора, наприклад. У додатку, де рядки обробляються дуже багато, можливо, буде бажано використовувати дескриптори, такі як довжина рядка. Я думаю про випадок, коли процесор особливо ефективний у роботі з короткими компенсаціями та / або відносними компенсаціями з адресними регістрами.

Що важливіше у вашій програмі: розмір та ефективність коду чи сумісність із ОС чи Бібліотекою? Ще одним врахуванням може бути ремонтопридатність. Чим далі ви відхилитесь від умовності, тим складніше буде підтримувати когось іншого.

Інші вирішили питання про те, що на C рядки багато в чому ви робите з них. Але, мабуть, у вашому запитанні щодо самого термінатора є деяка плутанина, і з одного погляду це може турбувати когось у вашій позиції.

Струни з нульовим завершенням. Тобто, вони закінчуються нульовим символом, NUL. Вони не закінчуються нульовим покажчиком NULL, що є абсолютно різного роду значенням із зовсім іншим призначенням.

NULгарантовано мати ціле значення нуль. У межах рядка він також матиме розмір основного типу символів, який зазвичай буде 1.

NULLне гарантовано мати цілий тип взагалі. NULLпризначений для використання в контексті покажчика, і, як правило, очікується, що він має тип вказівника, який не повинен перетворюватись на символ чи ціле число, якщо ваш компілятор корисний. Незважаючи на те, що визначення NULLвключає гліф 0, воно фактично не має такого значення [1], і якщо ваш компілятор не реалізує константу як односимвольний характер #define(багато хто з них не робить, бо NULL насправді це не повинно бути значимим у не- контекст вказівника), отже, розширений код не гарантує, що він фактично включає нульове значення (навіть якщо він заплутано включає нульовий гліф).

Якщо NULLвін буде введений, він також навряд чи матиме розмір 1 (або іншого розміру символів). Це може спричинити додаткові проблеми, хоча фактичні константи символів здебільшого не мають розміру символів.

Зараз більшість людей побачать це і подумають, "нульовий покажчик як що-небудь інше, ніж всі нульові біти? Яка нісенітниця" - але припущення, подібні до цього, безпечні лише на загальних платформах, таких як x86. Оскільки ви чітко згадували про зацікавленість у націленні на інші платформи, вам потрібно врахувати цю проблему, оскільки ви чітко відокремили свій код від припущень про характер взаємозв'язку між покажчиками та цілими числами.

Тому, хоч рядки C недійсні, вони закінчуються не NULL, а написані NUL(як правило, написані '\0'). Код, який явно використовує NULLяк строковий термінатор, буде працювати на платформах із простою структурою адреси і навіть компілюватиметься з багатьма компіляторами, але це абсолютно не правильно.

[1] фактичне значення нульового вказівника вставляється компілятором, коли він читає 0 маркер у контексті, де він буде перетворений у тип вказівника. Це не є перетворенням з цілого значення 0, і не гарантується, що воно буде утримуватися, якщо використовується що-небудь, крім самого маркера 0, наприклад, динамічне значення зі змінної; перетворення також не є оборотним, і нульовий покажчик не повинен давати значення 0 при перетворенні в ціле число.

Я використовував рядок на C, це означає, що символи з нульовим завершенням називаються Strings.

При використанні в бареметалі або в будь-яких операційних системах, таких як Windows, Linux, RTOS: (FreeRTO, OSE) не виникне жодних проблем.

У вбудованому світі нульове завершення насправді допомагає більше маркувати символ як рядок.

Я використовував такі струни на C у багатьох системах, що мають важливе значення для безпеки.

Вам може бути цікаво, що насправді є рядком на C?

У рядках C-стилю, що є масивами, є також рядкові літерали, наприклад "цей". Насправді обидва ці типи рядків - це просто сукупність персонажів, що сидять поруч у пам’яті.

Щоразу, коли ви пишете рядок, укладений у подвійні лапки, C автоматично створює для нас масив символів, що містить цей рядок, що закінчується символом \ 0.

Наприклад, ви можете оголосити і визначити масив символів та ініціалізувати його з констатою рядка:

char string[] = "Hello cruel world!";

Відверта відповідь: Вам не потрібно турбуватися про використання символів з нульовим припиненням, це працює незалежно від будь-якої платформи.

Як вже говорили інші, нульове припинення є досить універсальним для стандарту С. Але (як і інші вказували) не на 100%. Для (іншого) прикладу операційна система VMS зазвичай використовувала те, що вона називала "дескриптори рядків" http://h41379.www4.hpe.com/commerce/c/docs/5492p012.html, доступ до яких на C здійснюється за допомогою #include <descriptionp.h >

На рівні програми можна використовувати нульове припинення чи ні, проте розробник вважає за потрібне. Але для VMS-матеріалів низького рівня абсолютно потрібні дескриптори, які взагалі не використовують нульове завершення (детальніше див. Вище за посиланням). Це значною мірою для того, що всі мови (C, збірка тощо), які безпосередньо використовують внутрішні системи VMS, можуть мати спільний інтерфейс з ними.

Отже, якщо ви очікуєте будь-якої подібної ситуації, можливо, ви хочете бути дещо обережнішими, ніж "універсальне припинення нуля" може припустити, що це необхідно. Я був би більш обережним, якби я робив те, що ви робите, але для моїх матеріалів на рівні програми можна припустити нульове припинення. Я просто не запропонував би вам такий самий рівень безпеки. Ваш код цілком може мати взаємозв'язок із збіркою та / або іншим мовним кодом у якийсь майбутній момент, який не завжди може відповідати стандарту C нульових кінцевих рядків.

З мого досвіду вбудованих систем критичного та безпечного безпеки в режимі реального часу, не рідкість використання конвенцій рядків C і PASCAL, тобто надання довжини рядків як першого символу (що обмежує довжину до 255), а також закінчення рядок щонайменше з одним 0x00, ( NUL), що зменшує придатний розмір до 254.

Одна з причин цього - знати, скільки даних ви очікуєте після отримання першого байту, а інша полягає в тому, що в таких системах уникають динамічних розмірів буфера, де це можливо - виділення фіксованого розміру 256 буфера швидше і безпечніше (ні потрібно перевірити, якщо mallocне вдалося). Інша полягає в тому, що інші системи, з якими ви спілкуєтесь, можуть бути записані не в ANSI-C.

У будь-якій вбудованій роботі важливо створити та підтримувати документ управління інтерфейсом (IDC), який визначає всі ваші структури комунікацій, включаючи формати рядків, нестабільність, цілі розміри тощо, як можна швидше (в ідеалі перед початком роботи ), і при написанні системи має бути ваша священна книга, і всі команди, - якщо хтось бажає запровадити нову структуру чи формат, він повинен бути задокументований там спочатку, і всі, хто може зазнати впливу, поінформовані, можливо, з можливістю вето на зміни .