Jak zapobiec wywoływaniu przez scanf przepełnienia bufora w C?

Używam tego kodu:

while ( scanf("%s", buf) == 1 ){

Jaki byłby najlepszy sposób, aby zapobiec możliwemu przepełnieniu buforu, aby można było przekazywać ciągi o losowej długości?

Wiem, że mogę ograniczyć ciąg wejściowy, wywołując na przykład:

while ( scanf("%20s", buf) == 1 ){

Ale wolałbym mieć możliwość przetwarzania wszystkiego, co wprowadzi użytkownik. Czy nie można tego zrobić bezpiecznie za pomocą scanf i powinienem używać fgets?

W swojej książce The Practice of Programming (która jest warta przeczytania), Kernighan i Pike omawiają ten problem i rozwiązują go, używając snprintf()do stworzenia łańcucha z odpowiednim rozmiarem bufora do przekazania do scanf()rodziny funkcji. W efekcie:

int scanner(const char *data, char *buffer, size_t buflen)
{
    char format[32];
    if (buflen == 0)
        return 0;
    snprintf(format, sizeof(format), "%%%ds", (int)(buflen-1));
    return sscanf(data, format, buffer);
}

Uwaga, to nadal ogranicza dane wejściowe do rozmiaru podanego jako „bufor”. Jeśli potrzebujesz więcej miejsca, musisz dokonać alokacji pamięci lub użyć niestandardowej funkcji bibliotecznej, która alokuje pamięć za Ciebie.

Należy zauważyć, że POSIX 2008 (2013) wersja scanf()rodziny funkcji obsługuje modyfikator formatu m(o charakterze przydział alokacji) dla wejść strunowych ( %s, %c, %[). Zamiast pobierać char *argument, pobiera char **argument i przydziela niezbędną przestrzeń dla odczytywanej wartości:

char *buffer = 0;
if (sscanf(data, "%ms", &buffer) == 1)
{
    printf("String is: <<%s>>\n", buffer);
    free(buffer);
}

Jeśli sscanf()funkcja nie spełnia wszystkich specyfikacji konwersji, cała pamięć, którą zaalokowała na potrzeby %mskonwersji podobnych do tych , jest zwalniana, zanim funkcja zwróci.

Jeśli używasz gcc, możesz użyć specyfikatora rozszerzenia GNU, aby funkcja ascanf () przydzieliła pamięć do przechowywania danych wejściowych:

int main()
{
  char *str = NULL;

  scanf ("%as", &str);
  if (str) {
      printf("\"%s\"\n", str);
      free(str);
  }
  return 0;
}

Edycja: Jak zauważył Jonathan, powinieneś zapoznać się ze scanfstronami podręcznika, ponieważ specyfikator może być inny ( %m) i może być konieczne włączenie pewnych definicji podczas kompilacji.

W większości przypadków połączenie fgetsi sscanfspełnia swoje zadanie. Inną rzeczą byłoby napisanie własnego parsera, jeśli dane wejściowe są dobrze sformatowane. Zwróć też uwagę, że twój drugi przykład wymaga pewnych modyfikacji, aby mógł być bezpiecznie używany:

#define LENGTH          42
#define str(x)          # x
#define xstr(x)         str(x)

/* ... */ 
int nc = scanf("%"xstr(LENGTH)"[^\n]%*[^\n]", array); 

Powyższe powoduje odrzucenie strumienia wejściowego do góry, ale nie obejmuje \nznaku nowej linii ( ). Będziesz musiał dodać a, getchar()aby to wykorzystać. Sprawdź również, czy osiągnąłeś koniec transmisji:

if (!feof(stdin)) { ...

i to wszystko.

Bezpośrednie użycie scanf(3)i jego warianty stwarza szereg problemów. Zwykle użytkownicy i nieinteraktywne przypadki użycia są definiowane za pomocą wierszy danych wejściowych. Rzadko można spotkać przypadek, w którym, jeśli nie zostanie znaleziona wystarczająca liczba obiektów, więcej linii rozwiąże problem, ale jest to domyślny tryb scanf. (Jeśli użytkownik nie wiedział, jak wpisać liczbę w pierwszej linii, druga i trzecia linia prawdopodobnie nie pomogą.)

Przynajmniej jeśli fgets(3)wiesz, ile wierszy wejściowych będzie potrzebnych Twój program i nie będziesz mieć żadnych przepełnień bufora ...

Ograniczenie długości wejścia jest zdecydowanie łatwiejsze. Możesz zaakceptować dowolnie długie dane wejściowe, używając pętli, czytając po jednym kawałku, ponownie przydzielając miejsce dla ciągu w razie potrzeby ...

Ale to dużo pracy, więc większość programistów C po prostu odcina dane wejściowe na dowolnej długości. Przypuszczam, że już to wiesz, ale użycie fgets () nie pozwoli ci zaakceptować dowolnej ilości tekstu - nadal będziesz musiał ustawić limit.

Stworzenie funkcji, która przydziela potrzebną pamięć dla twojego łańcucha, nie wymaga wiele pracy. To mała funkcja c, którą napisałem jakiś czas temu, zawsze używam jej do czytania w łańcuchach.

Zwróci odczytany ciąg lub jeśli wystąpi błąd pamięci NULL. Ale pamiętaj, że musisz zwolnić () swój ciąg i zawsze sprawdzać, czy jest zwracana.

#define BUFFER 32

char *readString()
{
    char *str = malloc(sizeof(char) * BUFFER), *err;
    int pos;
    for(pos = 0; str != NULL && (str[pos] = getchar()) != '\n'; pos++)
    {
        if(pos % BUFFER == BUFFER - 1)
        {
            if((err = realloc(str, sizeof(char) * (BUFFER + pos + 1))) == NULL)
                free(str);
            str = err;
        }
    }
    if(str != NULL)
        str[pos] = '\0';
    return str;
}