L'éditeur de Downcodes vous aidera à comprendre la différence entre les fonctions scanf et scanf_s dans Visual Studio ! Les deux fonctions sont utilisées pour lire une entrée formatée à partir d'une entrée standard, mais scanf_s est une version sécurisée de scanf, qui améliore la sécurité du programme en exigeant une taille de tampon spécifiée pour éviter les débordements de tampon. Cet article approfondira les concepts, les mécanismes de fonctionnement, les risques potentiels, les avantages en matière de sécurité et les pratiques de migration de ces deux fonctions, et fournira des lignes directrices pour la sélection des fonctions d'entrée afin d'aider les développeurs à mieux comprendre et appliquer ces deux fonctions et à écrire un code plus sûr et plus fiable.
Dans Visual Studio (VS), les deux fonctions scanf et scanf_s sont utilisées pour lire l'entrée formatée à partir de l'entrée standard (généralement le clavier). La principale différence entre eux est la sécurité : scanf_s est une version sécurisée de scanf, nécessitant de spécifier la taille du tampon et dans certains cas des paramètres supplémentaires pour éviter les débordements de tampon, améliorant ainsi la sécurité du programme.
Plus précisément, la fonction scanf_s a été introduite pour améliorer la sécurité. Cette fonction oblige les développeurs à fournir explicitement des informations sur la taille du tampon, réduisant ainsi les vulnérabilités de sécurité en cas de débordement de tampon provoquées par l'utilisation de scanf. Cette exigence pour scanf_s est plus stricte, mais améliore considérablement la stabilité et la sécurité du programme lors de la gestion des entrées utilisateur.
1. Concept et mécanisme de fonctionnement de SCANF et SCANF_S
2. Risques potentiels et limites du SCANF
3. Avantages de sécurité et utilisations de SCANF_S
4. Pratique de migration de SCANF vers SCANF_S
5. Considérations de compatibilité et réglementations standard
6. Critères pour une sélection appropriée des fonctions d'entrée
La fonction scanf est une fonction couramment utilisée dans la bibliothèque standard du langage C, utilisée pour lire des données formatées à partir d'une entrée standard. Par exemple, via scanf(%d, &number);, le programme peut demander à l'utilisateur de saisir un entier et de stocker l'entier dans la variable numéro. scanf peut lire plusieurs types de données en même temps, les convertir et les stocker dans le format spécifié.
Comme alternative plus sûre à scanf, la fonction scanf_s nécessite que la taille de chaque tableau de caractères ou paramètre de chaîne lu soit explicitement spécifiée. Cette conception réduit le risque de débordement de tampon. Par exemple, pour les tableaux de caractères, le format d'appel de scanf_s sera similaire à scanf_s(%s, buffer, (unsigned)_countof(buffer));, où la partie (unsigned)_countof(buffer) est un paramètre supplémentaire utilisé pour spécifier la taille du tampon.
Lors de l'utilisation de scanf, si la longueur de l'entrée n'est pas strictement contrôlée, il existe un risque de débordement de tampon. Les dépassements de tampon peuvent provoquer le crash d'un programme, voire être exploités par des acteurs malveillants pour exécuter du code arbitraire. Étant donné que scanf permet aux données d'entrée d'être plus volumineuses que prévu, ce risque est inacceptable lorsqu'il s'agit de sources d'entrée non fiables, en particulier dans des environnements nécessitant une sécurité élevée.
Par exemple, pour une entrée de chaîne, si vous utilisez scanf(%s, buffer);, lorsque la chaîne d'entrée dépasse la capacité du tampon, la partie excédentaire écrasera la mémoire adjacente, contaminant éventuellement d'autres variables et même des informations sensibles telles que les adresses de retour. . Ce risque potentiel fait que la fonction scanf est généralement évitée dans la programmation de sécurité.
Le principal avantage de l'introduction de scanf_s est d'améliorer la sécurité du programme lors du traitement des entrées de l'utilisateur. En spécifiant une taille pour chaque argument nécessitant un tampon, vous évitez le risque de débordement d'entrée plus long que prévu. De plus, pour que scanf_s lise les types %s et %c, contrairement à scanf, la taille du tampon doit être transmise explicitement, même lors du traitement d'un seul caractère.
Lorsque vous utilisez scanf_s, utilisez la même méthode que scanf pour les paramètres qui ne sont pas des chaînes ou des tableaux de caractères. Mais pour les chaînes ou les tableaux de caractères, des paramètres de taille supplémentaires doivent être fournis. Par exemple, le format lors de l'utilisation de scanf_s pour lire une chaîne peut être le suivant :
tampon de caractères [128] ;
scanf_s(%127s, buffer, (unsigned)_countof(buffer)); // _countof est utilisé pour compter le nombre d'éléments du tableau
Notez que dans le format de chaîne, la longueur maximale de la chaîne est définie sur 127, réduisant ainsi d'un caractère l'espace pour stocker le terminateur de chaîne .
La migration du code existant vers l'utilisation de scanf_s nécessite souvent de revoir les appels existants et d'apporter les modifications nécessaires. Déterminez d’abord la taille réelle de chaque tampon de lecture et transmettez cette taille comme nouveau paramètre à scanf_s. De plus, les développeurs doivent également prêter attention aux différentes exigences de scanf_s pour certains spécificateurs de format afin de garantir que le code modifié peut s'exécuter correctement.
Pendant le processus de migration, l'essentiel est de comprendre le contexte de chaque appel scanf et de déterminer la taille du tampon. Il faut non seulement procéder à des ajustements au niveau du code, mais également s'assurer que l'ensemble de l'équipe a une compréhension suffisante de l'utilisation des nouvelles fonctions, notamment les aspects liés à la sécurité.
La fonction scanf_s est l'une des fonctions facultatives définies dans la norme C11, ce qui signifie que toutes les implémentations de bibliothèques de langage C n'incluent pas scanf_s. Dans certains compilateurs non Microsoft, scanf_s peut ne pas être disponible, ce qui nécessite une attention particulière lors de la programmation sur plusieurs plates-formes.
En termes de compatibilité, si vous souhaitez compiler du code qui dépend à l'origine de scanf_s sur une plate-forme qui ne prend pas en charge scanf_s, vous devrez peut-être ajouter des instructions de compilation conditionnelle pour distinguer les différents environnements, ou fournir une implémentation personnalisée de scanf_s.
Lors de l’écriture d’un programme en langage C nécessitant des fonctions d’entrée, le choix de la fonction d’entrée appropriée est crucial. La sécurité doit toujours être une préoccupation majeure, en particulier lorsqu'il s'agit de sources de données potentiellement externes ou non sécurisées. scanf_s fournit un moyen sûr de lire les entrées des utilisateurs. Il oblige les développeurs à prendre en compte et à contrôler la longueur des données, réduisant ainsi considérablement les risques de sécurité.
Mais en même temps, les développeurs doivent également être conscients que cela ne signifie pas que scanf_s soit le meilleur choix dans toutes les situations. Dans certains scénarios non critiques, ou dans des environnements limités où la source d'entrée est totalement fiable, un scanf normal ou d'autres fonctions d'entrée peuvent suffire. Lors du choix, outre la sécurité, vous devez également prendre en compte des facteurs tels que la lisibilité du code, la maintenabilité et la compétence de l'équipe.
En fin de compte, quelle que soit la fonction d’entrée que vous choisissez, l’écriture d’un code sûr et robuste est toujours un principe fondamental en programmation.
1. Quelles sont les différences entre scanf et scanf_s dans VS ?
scanf et scanf_s sont des fonctions utilisées pour lire les entrées de l'utilisateur, et il existe quelques différences subtiles dans VS. Les principales différences sont les suivantes :
a. Sécurité : scanf_s est une version sécurisée de la fonction scanf. Elle effectue des vérifications des limites lors de la lecture des entrées de l'utilisateur pour éviter un débordement de tampon. La fonction scanf peut entraîner des risques de sécurité en cas de débordement de tampon dans certains cas.
b. Avertissements de compilation : lors de l'utilisation de scanf, le compilateur émettra des avertissements car il ne peut pas détecter au moment de la compilation si les paramètres de la chaîne de format correspondent au type de variable utilisé. Scanf_s vérifiera la chaîne de format au moment de la compilation et une erreur de compilation se produira si elle ne correspond pas.
2. Quels sont les avantages de scanf_s par rapport à scanf ?
Les avantages de scanf_s par rapport à scanf se reflètent principalement dans les deux aspects suivants :
a. Sécurité : étant donné que scanf_s effectue des vérifications de limites, il peut éviter certains risques de sécurité liés au dépassement de tampon. Ceci est particulièrement important lors de la saisie de chaînes de longueur inconnue ou lorsque l'utilisateur saisit une chaîne de longueur imprévisible.
b. Vérification au moment de la compilation : scanf_s vérifiera la chaîne de format au moment de la compilation. Si elle ne correspond pas, une erreur de compilation se produira à temps.
3. Pourquoi scanf_s est-il recommandé au lieu de scanf dans VS ?
Il est recommandé d'utiliser scanf_s au lieu de scanf dans VS pour des raisons de sécurité. Étant donné que la fonction scanf ne peut pas garantir que la longueur de l'entrée utilisateur ne dépasse pas la limite de la mémoire tampon, une vulnérabilité de dépassement de mémoire tampon peut survenir. Scanf_s peut effectuer des vérifications de limites lors de la lecture des entrées utilisateur pour éviter ces risques de sécurité. Bien que l'utilisation de scanf_s augmente une certaine surcharge de compilation, elle est nécessaire pour améliorer la sécurité et la stabilité du programme. Par conséquent, lors de l'utilisation de VS, il est recommandé d'utiliser scanf_s pour lire les entrées de l'utilisateur afin d'éviter d'éventuels problèmes de sécurité.
J'espère que l'explication de l'éditeur de Downcodes pourra vous aider à mieux comprendre et utiliser les fonctions scanf et scanf_s ! Dans le développement réel, veuillez choisir la fonction de saisie appropriée en fonction de la situation spécifique et faites toujours attention à la sécurité et à la fiabilité du code.