Wie kann verhindert werden, dass scanf in C einen Pufferüberlauf verursacht?

Ich benutze diesen Code:

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

Was wäre der beste Weg, um einen möglichen Pufferüberlauf zu verhindern, damit Zeichenfolgen mit zufälligen Längen übergeben werden können?

Ich weiß, dass ich die Eingabezeichenfolge einschränken kann, indem ich zum Beispiel Folgendes aufrufe:

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

Aber ich würde es vorziehen, alle Benutzereingaben verarbeiten zu können. Oder kann dies nicht sicher mit scanf gemacht werden und ich sollte fgets verwenden?

In ihrem Buch The Practice of Programming (das es wert ist, gelesen zu werden) diskutieren Kernighan und Pike dieses Problem und lösen es, indem sie snprintf()den String mit der richtigen Puffergröße für die Übergabe an die scanf()Funktionsfamilie erstellen . In der Tat:

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);
}

Beachten Sie, dass dies die Eingabe weiterhin auf die als "Puffer" angegebene Größe beschränkt. Wenn Sie mehr Speicherplatz benötigen, müssen Sie die Speicherzuweisung durchführen oder eine nicht standardmäßige Bibliotheksfunktion verwenden, die die Speicherzuweisung für Sie übernimmt.

Beachten Sie, dass die POSIX 2008 (2013) Version der scanf()Familie von Funktionen ein Format Modifikator unterstützt m(eine Zuweisung Zuweisungszeichen) für String - Eingänge ( %s, %c, %[). Anstatt ein char *Argument zu verwenden, wird ein char **Argument verwendet und der erforderliche Speicherplatz für den gelesenen Wert zugewiesen:

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

Wenn die sscanf()Funktion nicht alle Konvertierungsspezifikationen erfüllt, wird der gesamte Speicher, den sie für %msähnliche Konvertierungen zugewiesen hat, freigegeben, bevor die Funktion zurückkehrt.

Wenn Sie gcc verwenden, können Sie den GNU-Erweiterungsspezifizierer verwenden a, damit scanf () Speicher zuweist, damit Sie die Eingabe halten können:

int main()
{
  char *str = NULL;

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

Bearbeiten: Wie Jonathan betonte, sollten Sie die scanfManpages konsultieren, da der Bezeichner möglicherweise anders ist ( %m) und Sie möglicherweise bestimmte Definitionen beim Kompilieren aktivieren müssen.

Meistens eine Kombination aus fgetsund sscanferledigt den Job. Die andere Sache wäre, einen eigenen Parser zu schreiben, wenn die Eingabe gut formatiert ist. Beachten Sie auch, dass Ihr zweites Beispiel einige Änderungen erfordert, um sicher verwendet zu werden:

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

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

Mit dem obigen Befehl wird der Eingabestream bis zum Zeichen newline ( \n) verworfen, jedoch nicht . Sie müssen ein hinzufügen getchar(), um dies zu verbrauchen. Überprüfen Sie auch, ob Sie das Ende des Streams erreicht haben:

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

und das war's auch schon.

Die direkte Verwendung scanf(3)und ihre Varianten werfen eine Reihe von Problemen auf. In der Regel werden Benutzer und nicht interaktive Anwendungsfälle in Form von Eingabezeilen definiert. Es kommt selten vor, dass mehr Zeilen das Problem lösen, wenn nicht genügend Objekte gefunden werden. Dies ist jedoch der Standardmodus für scanf. (Wenn ein Benutzer nicht wusste, dass er eine Nummer in die erste Zeile eingeben soll, helfen eine zweite und eine dritte Zeile wahrscheinlich nicht.)

Zumindest wenn Sie fgets(3)wissen, wie viele Eingabezeilen Ihr Programm benötigt und Sie keine Pufferüberläufe haben ...

Das Begrenzen der Länge der Eingabe ist definitiv einfacher. Sie können eine beliebig lange Eingabe akzeptieren, indem Sie eine Schleife verwenden, jeweils ein Stück einlesen und den Speicherplatz für die Zeichenfolge nach Bedarf neu zuweisen ...

Aber das ist eine Menge Arbeit, so dass die meisten C-Programmierer die Eingabe einfach in beliebiger Länge abschneiden. Ich nehme an, Sie wissen das bereits, aber mit fgets () können Sie keine beliebigen Textmengen akzeptieren - Sie müssen immer noch ein Limit festlegen.

Es ist nicht so viel Arbeit, eine Funktion zu erstellen, die den benötigten Speicher für Ihre Zeichenfolge zuweist. Das ist eine kleine C-Funktion, die ich vor einiger Zeit geschrieben habe. Ich benutze sie immer, um Strings einzulesen.

Es wird die gelesene Zeichenfolge zurückgegeben oder wenn ein Speicherfehler auftritt, NULL. Beachten Sie jedoch, dass Sie Ihre Zeichenfolge freigeben () und immer auf den Rückgabewert prüfen müssen.

#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;
}