動的文字列ビルダー

StringBuilderを作成しましょう。これは、テキストを append すると自動的に grow する dynamic な string container です。これは、コース全体を通して習得してきた dynamic memory management と OOP patterns を組み合わせた実用的な utility です。

コードを3つのファイルに分けて整理します。

• stringbuilder.h: 3つのメンバーを持つ StringBuilder struct を Declare します。メンバーは char* buffer、current length 用の size_t、total capacity 用の size_t です。StringBuilder の作成、テキストの append、final string の取得、memory の解放を行う Function prototypes を Declare します。Include guards は essential です。
• stringbuilder.c: StringBuilder system を Implement します。
  • create_stringbuilder: heap 上に StringBuilder を allocated し、buffer を initial capacity 16 bytes で初期化し、length を 0 に設定し、buffer が empty string（null-terminated）として始まることを保証します
  • append: StringBuilder pointer と append する string を受け取ります。新しく必要な length を Calculate します。それが capacity を exceeds する場合は、capacity を（必要なら繰り返し）double し、realloc を使って buffer を grow します。その後、strcat を使って新しいテキストを concatenate します
  • get_string: internal buffer への pointer を返します（read-only access）
  • free_stringbuilder: まず buffer を frees し、その後 StringBuilder struct 自体を frees します
• main.c: append する string の数を示す integer を読み取ります。次に fgets を使って各 string を読み取り、StringBuilder に append します。すべての string を追加した後、get_string を使って complete assembled string を print します。最後に StringBuilder を free します。

この challenge で使用する2つの key functions:

• realloc(ptr, new_size): previously allocated された memory block の size を変更します。既存の block への pointer と、新しく希望する size（bytes 単位）を受け取り、（移動される可能性のある）resized block への pointer を返します。buffer を grow する必要がある場合、append で使用します。
  sb->buffer = (char*)realloc(sb->buffer, sb->capacity);
• fgets(buffer, size, stream): input stream から text の1行を character array に読み込み、newline または size - 1 characters が読み込まれた時点で停止します。newline character は buffer に保持されるため、手動で strip する必要があります。main.c で各 input string を読み取るために使用します。
  fgets(line, sizeof(line), stdin);
  末尾の newline を strip するには、最後の character が '\n' かどうかを確認し、'\0' に置き換えます。

プログラムは次の内容を受け取ります。

1. append する string の数
2. 各 string を別々の行に入力

入力が 3、続いて Hello、、World の場合の出力例：

Hello World

入力が 4、続いて C、is、a、great language! の場合の出力例：

C is a great language!

入力が 1、続いて SingleString の場合の出力例：

SingleString

各 append operation の後に length field を update することを忘れないでください。reallocation が必要かどうかを確認するときは、null terminator を考慮してください。buffer には length + new_text_length + 1 bytes 分の space が必要です。string lengths の測定には <string.h> の strlen を使用します。また、fgets で string を読み取る前に残っている newline を consume するため、main.c で scanf の後に getchar() も call してください。