一道C語言安全編碼題目

1、前言

最近在網上看到一道c語言題目，用c語言實現乙個函式，給定乙個int型別的整數，函式輸出逆序的整數，例如輸入123，則輸出字串"321",，輸入-123，則輸出字串"-321"。題目要求，不使用標準庫，不得分配記憶體。當時覺得蠻簡單的，這不就是類似字串逆轉嘛，自己嘗試做了一下，測試發現，還是有很多地方考慮不周全。今天在此整理一下基礎知識，作為一名安全開發人員，時刻需要注意**的安全，防止有任何漏洞。題目給出的函式如下：

#include const
char * parseint(int
data)
intmain()

2、思考過程寫**最怕的就是沒有想好，一上來就寫，在寫的過程中不斷的測試修改，這樣很浪費時間。因此需要先好好想一下，這個題目到底考些什麼呢？

（1）int型別的整數分為正數、0、負數，如何處理這些邊界值

（2）整數與字串之間的轉換，如何將乙個整數轉換為乙個字元

（3）如何返回乙個const char * 型別的字串

（4）當輸入的整數超過int的範圍如何處理

3、編碼過程

開始寫**的思路如下：定義乙個char型別的陣列，用於儲存結果。使用對10取餘和除法操作依次獲取每一位的數字，然後根據assic碼轉換為字元。將字元拼接起來，返回字串陣列結果。編碼實現如下：

const
char * parseint(int
data)
; 
int i = 0
; 
if (data < 0
) 
int tmp =data;
while (tmp / 10
) str[i++] = tmp % 10 + 48
;return
str;
}

當初沒有考慮那麼多，編譯發現出現如下錯誤：

一看編譯錯誤，才意識到自己掉入坑中。題目要求返回乙個字串，而且不用分配記憶體。當時就想直接定義乙個字元陣列進行返回，而定義的str屬於函式區域性變數。

乙個函式的區域性變數都是存在stack中的，當這個函式呼叫過程結束時，這個區域性變數都是要釋放掉的，所以就會產生這樣的warning，這個是和變數的life time相關的，所以解決方法有：

1.將char result[16]改為static型

2.使用malloc向heap申請，這些是需要caller用free去釋放的

於是使用static 型別字串，**改進如下：

1
const
char * parseint(int
data)2;
4int i = 0;5
6if (data < 0
) 
1011
int tmp =data;
12while (tmp / 10 != 0
) 
18 str[i++] = tmp % 10 + 48
; 20
return
str;
21 }

int main()

測試結果如下：

改為static之後，編譯成功，看輸出的結果上看，前面兩個輸出是正確的，而第三個輸出的結果是錯誤的。尼瑪，再次掉入坑中，對static變數的應用不精通啊。為什麼每次到看到結果後才想起來？

雖然在函式中定義了static區域性變數，使得變數的變為靜態stack儲存區域，生命週期從函式中變成了這個程式的範圍。但是static區域性變數在函式第一次呼叫的時候會初始化，後面呼叫就不會了，直接使用了。因此導致了剛才的結果輸出不對，復用了上次遺留的結果。

static靜態區域性變數屬於靜態儲存方式，它具有以下特點：

(1)靜態區域性變數在函式內定義它的生存期為整個源程式，但是其作用域仍與自動變數相同，只能在定義該變數的函式內使用該變數。退出該函式後，儘管該變數還繼續存在，但不能使用它。

(2)允許對構造類靜態區域性量賦初值例如陣列，若未賦以初值，則由系統自動賦以0值。

(3)對基本型別的靜態區域性變數若在說明時未賦以初值，則系統自動賦予0值。而對自動變數不賦初值，則其值是不定的。根據靜態區域性變數的特點，可以看出它是一種生存期為整個源程式的量。雖然離開定義它的函式後不能使用，但如再次呼叫定義它的函式時，它又可繼續使用，而且儲存了前次被呼叫後留下的值。因此，當多次呼叫乙個函式且要求在呼叫之間保留某些變數的值時，可考慮採用靜態區域性變數。雖然用全域性變數也可以達到上述目的，但全域性變數有時會造成意外的***，因此仍以採用區域性靜態變數為宜。

第一次呼叫函式，static變數，初始化。

第二次，及以後，呼叫函式，static變數，不會初始化。

繼續改進**，在函式中將static變數每次使用for迴圈進行初始化，改進**如下：

1 #include 2
3const
char * parseint(int
data)4;
6int i = 0;7
8 int t = 0;
9 for (; t < 16; t++) 
12 13
if (data < 0
) 17
18int tmp =data;
19while (tmp / 10 != 0
) 24
25 str[i++] = tmp % 10 + 48;26
27return
str;28}
2930
intmain()
31

這次輸出結果如下：

這個結果是什麼呢？為什麼會這樣呢？

printf("
%s\n
", parseint(0x8fffffff));
printf("%s\n", parseint(0xffffffff));

這個結果是什麼呢？為什麼會這樣呢？

int 型別4個位元組，32位組成。int的最高位作為符號位，需要特殊處理。

實際執行結果如下：

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