Редактор даункодов поможет вам понять разницу между функциями scanf и scanf_s в Visual Studio! Обе функции используются для чтения форматированного ввода из стандартного ввода, но scanf_s — это безопасная версия scanf, которая повышает безопасность программы, требуя определенного размера буфера для предотвращения его переполнения. В этой статье будут подробно рассмотрены концепции, механизмы работы, потенциальные риски, преимущества безопасности и методы миграции этих двух функций, а также представлены рекомендации по выбору функций ввода, которые помогут разработчикам лучше понять и применять эти две функции и писать более безопасный и надежный код.
В Visual Studio (VS) две функции scanf и scanf_s используются для чтения форматированного ввода со стандартного ввода (обычно с клавиатуры). Основное различие между ними — безопасность: scanf_s — безопасная версия scanf, требующая указания размера буфера и в некоторых случаях дополнительных параметров для предотвращения переполнения буфера, что повышает безопасность программы.
В частности, функция scanf_s была введена для повышения безопасности. Эта функция требует от разработчиков явного предоставления информации о размере буфера, тем самым уменьшая уязвимости безопасности при переполнении буфера, вызванные использованием scanf. Это требование для scanf_s более строгое, но значительно повышает стабильность и безопасность программы при обработке пользовательского ввода.
1. Концепция и механизм работы SCANF и SCANF_S.
2. Потенциальные риски и ограничения SCANF.
3. Преимущества безопасности и использование SCANF_S
4. Практика перехода со SCANF на SCANF_S
5. Соображения совместимости и стандартные правила.
6. Критерии правильного выбора входных функций
Функция scanf — это широко используемая функция в стандартной библиотеке языка C, используемая для чтения форматированных данных из стандартного ввода. Например, с помощью scanf(%d, &number); программа может предложить пользователю ввести целое число и сохранить его в переменной number. scanf может одновременно читать несколько типов данных, преобразовывать и сохранять их в указанном формате.
В качестве более безопасной альтернативы scanf функция scanf_s требует, чтобы размер каждого считываемого массива символов или строкового параметра был явно указан. Такая конструкция снижает риск переполнения буфера. Например, для символьных массивов формат вызова scanf_s будет аналогичен scanf_s(%s, buffer, (unsigned)_countof(buffer));, где часть (unsigned)_countof(buffer) — это дополнительный параметр, используемый для указания размер буфера.
При использовании scanf, если длина ввода строго не контролируется, существует риск переполнения буфера. Переполнение буфера может привести к сбою программы или даже быть использовано злоумышленниками для выполнения произвольного кода. Учитывая, что scanf допускает больший размер входных данных, чем ожидалось, этот риск неприемлем при работе с ненадежными источниками ввода, особенно в средах, требующих высокого уровня безопасности.
Например, для строкового ввода, если вы используете scanf(%s, buffer); когда входная строка превышает емкость буфера, лишняя часть перезапишет соседнюю память, возможно, загрязняя другие переменные и даже конфиденциальную информацию, такую как адреса возврата. . Этот потенциальный риск приводит к тому, что функцию сканирования обычно избегают при программировании безопасности.
Основное преимущество внедрения scanf_s заключается в повышении безопасности программы при обработке пользовательского ввода. Указывая размер для каждого аргумента, которому требуется буфер, вы избегаете риска переполнения при вводе дольше, чем ожидалось. Кроме того, чтобы scanf_s мог читать типы %s и %c, в отличие от scanf, размер буфера должен быть передан явно, даже при обработке одного символа.
При использовании scanf_s используйте тот же метод, что и scanf, для параметров, которые не являются строками или массивами символов. Но для строк или массивов символов необходимо указать дополнительные параметры размера. Например, формат при использовании scanf_s для чтения строки может быть следующим:
буфер символов[128];
scanf_s(%127s, buffer, (unsigned)_countof(buffer)); // _countof используется для подсчета количества элементов массива
Обратите внимание, что в строке формата максимальная длина строки установлена равной 127, что уменьшает место на один символ для хранения признака конца строки .
Переход от устаревшего кода к использованию scanf_s часто требует проверки существующих вызовов и внесения необходимых изменений. Сначала определите фактический размер каждого буфера чтения и передайте этот размер в качестве нового параметра в scanf_s. Кроме того, разработчикам также следует обратить внимание на различные требования scanf_s для определенных спецификаторов формата, чтобы гарантировать правильную работу измененного кода.
В процессе миграции главное — понять контекст каждого вызова scanf и определить размер буфера. Необходимо не только внести коррективы на уровне кода, но и убедиться, что вся команда имеет достаточное понимание использования новых функций, особенно аспектов, связанных с безопасностью.
Функция scanf_s — одна из дополнительных функций, определенных в стандарте C11. Это означает, что не все реализации библиотеки языка C включают scanf_s. В некоторых компиляторах сторонних производителей scanf_s может быть недоступен, что требует особого внимания при программировании на разных платформах.
С точки зрения совместимости, если вы хотите скомпилировать код, который изначально зависит от scanf_s, на платформе, которая не поддерживает scanf_s, вам может потребоваться добавить инструкции условной компиляции, чтобы различать разные среды, или предоставить собственную реализацию scanf_s.
При написании программы на языке C, требующей функций ввода, выбор подходящей функции ввода имеет решающее значение. Безопасность всегда должна быть главной заботой, особенно при работе с потенциально внешними или незащищенными источниками данных. scanf_s обеспечивает безопасный способ чтения вводимых пользователем данных. Он заставляет разработчиков учитывать и контролировать длину данных, что значительно снижает риски безопасности.
Но в то же время разработчики также должны осознавать, что это не означает, что scanf_s — лучший выбор в любой ситуации. В некоторых некритических сценариях или в ограниченных средах, где источнику ввода полностью доверяют, обычного сканирования или других функций ввода может быть достаточно. При выборе, помимо безопасности, также необходимо учитывать такие факторы, как читаемость кода, ремонтопригодность и профессионализм команды.
В конечном счете, какую бы функцию ввода вы ни выбрали, написание безопасного и надежного кода всегда является фундаментальным принципом программирования.
1. В чем разница между scanf и scanf_s в VS?
scanf и scanf_s — это функции, используемые для чтения пользовательского ввода, и в VS есть некоторые тонкие различия. Основные различия заключаются в следующем:
a. Безопасность: scanf_s — это безопасная версия функции scanf. Она выполняет проверку границ при чтении пользовательского ввода, чтобы предотвратить переполнение буфера. В некоторых случаях функция scanf может вызвать угрозу безопасности переполнения буфера.
б. Предупреждения компиляции: при использовании scanf компилятор выдает несколько предупреждений, поскольку во время компиляции он не может определить, соответствуют ли параметры в строке формата используемому типу переменной. Scanf_s проверит строку формата во время компиляции, и если она не совпадает, возникнет ошибка компиляции.
2. Каковы преимущества scanf_s перед scanf?
Преимущества scanf_s перед scanf в основном отражаются в следующих двух аспектах:
a Безопасность: поскольку scanf_s выполняет проверки границ, это может предотвратить некоторые риски безопасности, связанные с переполнением буфера. Это особенно важно при вводе строк неизвестной длины или когда пользователь вводит строку непредсказуемой длины.
б. Проверка времени компиляции: scanf_s проверит строку формата во время компиляции. Если она не совпадает, произойдет ошибка компиляции. Это может помочь разработчикам вовремя обнаружить потенциальные ошибки и внести исправления.
3. Почему в VS рекомендуется использовать scanf_s вместо scanf?
В VS рекомендуется использовать scanf_s вместо scanf по соображениям безопасности. Поскольку функция scanf не может гарантировать, что длина пользовательского ввода не превышает предел буфера, может возникнуть уязвимость переполнения буфера. Scanf_s может выполнять граничные проверки при чтении пользовательского ввода, чтобы предотвратить эти угрозы безопасности. Хотя использование scanf_s увеличит некоторые затраты на компиляцию, необходимо повысить безопасность и стабильность программы. Поэтому при использовании VS рекомендуется использовать scanf_s для чтения пользовательского ввода, чтобы избежать потенциальных проблем с безопасностью.
Я надеюсь, что объяснение редактора Downcodes поможет вам лучше понять и использовать функции scanf и scanf_s! При фактической разработке выбирайте соответствующую функцию ввода в соответствии с конкретной ситуацией и всегда обращайте внимание на безопасность и надежность кода.