1、前言
最近在網(wǎng)上看到一道C語言題目,用C語言實現(xiàn)一個函數(shù),給定一個int類型的整數(shù),函數(shù)輸出逆序的整數(shù),例如輸入123,則輸出字符串'321',,輸入-123,則輸出字符串'-321'。題目要求,不使用標準庫,不得分配內(nèi)存。當時覺得蠻簡單的,這不就是類似字符串逆轉嘛,自己嘗試做了一下,測試發(fā)現(xiàn),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(fā)人員,時刻需要注意代碼的安全,防止有任何漏洞。題目給出的函數(shù)如下:
2、思考過程
寫代碼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么呢?
(1)int類型的整數(shù)分為正數(shù)、0、負數(shù),如何處理這些邊界值
(2)整數(shù)與字符串之間的轉換,如何將一個整數(shù)轉換為一個字符
(3)如何返回一個const char * 類型的字符串
(4)當輸入的整數(shù)超過int的范圍如何處理
3、編碼過程
開始寫代碼的思路如下:定義一個char類型的數(shù)組,用于保存結果。使用對10取余和除法操作依次獲取每一位的數(shù)字,然后根據(jù)ASSIC碼轉換為字符。將字符拼接起來,返回字符串數(shù)組結果。編碼實現(xiàn)如下:
當初沒有考慮那么多,編譯發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)如下錯誤:
一看編譯錯誤,才意識到自己掉入坑中。題目要求返回一個字符串,而且不用分配內(nèi)存。當時就想直接定義一個字符數(shù)組進行返回,而定義的str屬于函數(shù)局部變量。
一個函數(shù)的局部變量都是存在stack中的,當這個函數(shù)調(diào)用過程結束時,這個局部變量都是要釋放掉的,所以就會產(chǎn)生這樣的warning,這個是和變量的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
于是使用static 類型字符串,代碼改進如下:
int main
{
printf('%s\n', parseInt(123));
printf('%s\n', parseInt(12345678));
printf('%s\n', parseInt(-89790));
return 0;
}
測試結果如下:
改為static之后,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變量的應用不精通啊。為什么每次到看到結果后才想起來?
雖然在函數(shù)中定義了static局部變量,使得變量的變?yōu)殪o態(tài)stack存儲區(qū)域,生命周期從函數(shù)中變成了這個程序的范圍。但是static局部變量在函數(shù)第一次調(diào)用的時候會初始化,后面調(diào)用就不會了,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(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲方式,它具有以下特點:
(1)靜態(tài)局部變量在函數(shù)內(nèi)定義 它的生存期為整個源程序,但是其作用域仍與自動變量相同,只能在定義該變量的函數(shù)內(nèi)使用該變量。退出該函數(shù)后, 盡管該變量還繼續(xù)存在,但不能使用它。
(2)允許對構造類靜態(tài)局部量賦初值 例如數(shù)組,若未賦以初值,則由系統(tǒng)自動賦以0值。
(3)對基本類型的靜態(tài)局部變量若在說明時未賦以初值,則系統(tǒng)自動賦予0值。而對自動變量不賦初值,則其值是不定的。 根據(jù)靜態(tài)局部變量的特點, 可以 看出它是一種生存期為整個源程序的量。雖然離開定義它的函數(shù)后不能使用,但如再次調(diào)用定義它的函數(shù)時,它又可繼續(xù)使用, 而且保存了前次被調(diào)用后留下的 值。 因此,當多次調(diào)用一個函數(shù)且要求在調(diào)用之間保留某些變量的值時,可考慮采用靜態(tài)局部變量。雖然用全局變量也可以達到上述目的,但全局變量有時會造成 意外的副作用,因此仍以采用局部靜態(tài)變量為宜。
第一次調(diào)用函數(shù),static變量,初始化。 第二次,及以后,調(diào)用函數(shù),static變量,不會初始化。
繼續(xù)改進代碼,在函數(shù)中將static變量每次使用for循環(huán)進行初始化,改進代碼如下:
這次輸出結果如下:
終于得到了正確答案,看似很簡單的題目,折騰的這么久,才搞出來。擴展一下,大家看看如下這個輸出什么呢:
這個結果是什么呢?為什么會這樣呢?
這個結果是什么呢?為什么會這樣呢?
int 類型4個字節(jié),32位組成。int的最高位作為符號位,需要特殊處理。