C言語でchar型の変数に値を代入すると、代入元のcharの中身がなくなる現象の理由をしりたい。

Question

C言語を基礎を学んでいます。
C言語でstrcpy関数を自作していたら、変な現状に出会いました。
whileでchar型変数へ代入すると、代入元の値が消えます。
while分の使い方を省略した書き方から、変えると値は保持されます。
私のwhile文の理解が間違っているようなのですが、どこが間違っているのかわからないです。
アドバイスをいただければ幸いです。

#include <stdio.h>

void istrcpy(char *s1, char *s2)
{

    while((*s2++ = *s1++) != '\0'){
    }
    *s2 = '\0';
}

int main(void)
{
    char str1[] = "aiueo";
    char str2[] = "12345";

    printf("str1 : %s\n", str1);
    printf("str2 : %s\n", str2);
    printf("str1 p : %p\n", &str1);
    printf("str2 p : %p\n", &str2);

    istrcpy(str1, str2);

    printf("str1 : %s\n", str1);
    printf("str2 : %s\n", str2);
    printf("str1 p : %p\n", &str1);
    printf("str2 p : %p\n", &str2);

    return 0;
}

実行結果

str1 : aiueo
str2 : 12345
str1 p : 0x7ffeeee3cb56
str2 p : 0x7ffeeee3cb50
str1 : 
str2 : aiueo
str1 p : 0x7ffeeee3cb56
str2 p : 0x7ffeeee3cb50

#試したこと

while文について下記の書き換えを行うと元の値は消えないです。

  while (*s != '\0') {
    *d = *s;
    d++;
    s++;
  }

Answer 1

*s2 = '\0'; が不要だと思います。

while の条件式として与えている (*s2++ = *s1++) != '\0' において、(*s2++ = *s1++) が \0 であるとき (終了しようとするとき) には (*s2++ = *s1++) はもう評価が終わっているのです。 コピー元である s1 の '\0' を s2 に代入してからループが終わっているのです。

ですから、 *s2 = '\0'; としたときには str2 として確保されているメモリの範囲を超えて代入されていて、超えたところがたまたま str1 の先頭だったのでしょう。

str1 と str2 がどのように配置されるかは言語仕様では決まっていないのでこのような結果になったのは偶然でしょうが、いずれにしても str2 の範囲の外を書き換えているのが間違いです。

Comments

[pepperleaf]

> どのように配置されるかは言語仕様では決まっていないのでこのような結果になったのは偶然
ですね。 VC++ 2019のコンパイラでは、4バイトのアライメントだったので、問題無し。

[Kchan_01]

＞＞超えたところがたまたま str1 の先頭だったのでしょう。
この偶然によって、値が移動したように感じて混乱していました。
while文についてもう一度復習します。
ご回答ありがとうございます。

Answer 2

• 余計な *s2 = '\0'; によって 'a' が上書きされてしまう…ことが
• 質問者の実行結果から、このような配置だったことが分かる
• メモリレイアウトを描くと一目瞭然

…ホワイトボードが手に入ったので描いてみました。コントラスト悪くないですね。青、赤のマーカーも揃えなきゃｗ

Answer 3

while((*s2++ = *s1++) != '\0')

これは、\0も書き込みますので

*s2 = '\0';

を行ってしまうと、この時点のs2は元のs2文字列の範囲外となり
偶然s1の先頭だったためs1に書き込みが行われてしまいました。

int main(){
    char str1[] = "aiueo";
    char str2[10] = "12345";

などとするとその現象が起きなくなるでしょう。

Answer 4

原因は他の方々の回答のとおりですが、こんな風に書いても動くようになります。

void istrcpy(char *s1, char *s2)
{
    while((*s2 = *s1) != '\0'){
        s1++, s2++;
    }
    *s2 = '\0';
}

あと、libcのstrcpy関数と引数の順序が違うのが気になりました。
https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man3/strcpy.3.html

Answer 5

istrcpyの最後にある*s2 = '\0';が余計です。

「ループを抜けてきた」ということは、*s2++ = *s1++が\0だった、つまり最後のヌル文字までコピーした状態です。なので、*s2 = '\0';とすると、終端の次に\0を書き込んでしまうことになります。