เครื่องมือแก้ไข Downcodes จะช่วยให้คุณเข้าใจความแตกต่างระหว่างฟังก์ชัน scanf และ scanf_s ใน Visual Studio! ทั้งสองฟังก์ชันใช้เพื่ออ่านอินพุตที่จัดรูปแบบจากอินพุตมาตรฐาน แต่ scanf_s เป็นเวอร์ชันที่ปลอดภัยของ scanf ซึ่งปรับปรุงความปลอดภัยของโปรแกรมโดยกำหนดขนาดบัฟเฟอร์ที่ระบุเพื่อป้องกันบัฟเฟอร์ล้น บทความนี้จะเจาะลึกแนวคิด กลไกการทำงาน ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น ข้อดีด้านความปลอดภัย และแนวปฏิบัติในการย้ายข้อมูลของทั้งสองฟังก์ชันนี้ และให้แนวทางในการเลือกฟังก์ชันอินพุตเพื่อช่วยให้นักพัฒนาเข้าใจและใช้ฟังก์ชันทั้งสองนี้ได้ดียิ่งขึ้น และเขียนโค้ดที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้น
ใน Visual Studio (VS) ทั้งสองฟังก์ชัน scanf และ scanf_s ใช้เพื่ออ่านอินพุตที่จัดรูปแบบจากอินพุตมาตรฐาน (โดยปกติคือคีย์บอร์ด) ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างสิ่งเหล่านี้คือความปลอดภัย: scanf_s เป็นเวอร์ชันที่ปลอดภัยของ scanf โดยกำหนดให้ระบุขนาดบัฟเฟอร์และในบางกรณีมีพารามิเตอร์เพิ่มเติมเพื่อป้องกันบัฟเฟอร์ล้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความปลอดภัยของโปรแกรม
โดยเฉพาะ ฟังก์ชัน scanf_s ได้รับการแนะนำเพื่อปรับปรุงความปลอดภัย ฟังก์ชันนี้ต้องการให้นักพัฒนาระบุข้อมูลขนาดบัฟเฟอร์อย่างชัดเจน ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยบัฟเฟอร์ล้นที่เกิดจากการใช้ scanf ข้อกำหนดสำหรับ scanf_s นี้มีความเข้มงวดมากขึ้น แต่ปรับปรุงเสถียรภาพและความปลอดภัยของโปรแกรมได้อย่างมากเมื่อจัดการกับอินพุตของผู้ใช้
1. แนวคิดและกลไกการทำงานของ SCANF และ SCANF_S
2. ความเสี่ยงและข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้นของ SCANF
3. ข้อดีด้านความปลอดภัยและการใช้งาน SCANF_S
4. แนวทางปฏิบัติในการโยกย้ายจาก SCANF ไปยัง SCANF_S
5. ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับความเข้ากันได้และข้อบังคับมาตรฐาน
6. เกณฑ์สำหรับการเลือกฟังก์ชันอินพุตที่เหมาะสม
ฟังก์ชัน scanf เป็นฟังก์ชันที่ใช้กันทั่วไปในไลบรารีมาตรฐานภาษา C ซึ่งใช้ในการอ่านข้อมูลที่จัดรูปแบบจากอินพุตมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ผ่าน scanf(%d, &number); โปรแกรมสามารถแจ้งให้ผู้ใช้ป้อนจำนวนเต็มและเก็บจำนวนเต็มไว้ในหมายเลขตัวแปร scanf สามารถอ่านข้อมูลได้หลายประเภทในเวลาเดียวกัน และแปลงและจัดเก็บในรูปแบบที่ระบุ
เพื่อเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าใน scanf ฟังก์ชัน scanf_s กำหนดให้ระบุขนาดของแต่ละอาร์เรย์อักขระหรือพารามิเตอร์สตริงที่อ่านอย่างชัดเจน การออกแบบนี้ช่วยลดความเสี่ยงของบัฟเฟอร์ล้น ตัวอย่างเช่น สำหรับอาร์เรย์อักขระ รูปแบบการเรียก scanf_s จะคล้ายกับ scanf_s(%s, buffer, (unsigned)_countof(buffer)); โดยที่ส่วน (unsigned)_countof(buffer) เป็นพารามิเตอร์เพิ่มเติมที่ใช้ในการระบุ ขนาดบัฟเฟอร์
เมื่อใช้ scanf หากความยาวของอินพุตไม่ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด อาจมีความเสี่ยงที่บัฟเฟอร์ล้น บัฟเฟอร์ล้นอาจทำให้โปรแกรมหยุดทำงาน หรือแม้แต่ถูกผู้ประสงค์ร้ายโจมตีเพื่อรันโค้ดตามอำเภอใจ เมื่อพิจารณาว่า scanf อนุญาตให้ข้อมูลอินพุตมีขนาดใหญ่กว่าที่คาดไว้ ความเสี่ยงนี้จึงยอมรับไม่ได้เมื่อต้องรับมือกับแหล่งอินพุตที่ไม่น่าเชื่อถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความปลอดภัยสูง
ตัวอย่างเช่น สำหรับอินพุตสตริง หากคุณใช้ scanf(%s, buffer); เมื่อสตริงอินพุตเกินความจุของบัฟเฟอร์ ส่วนที่เกินจะเขียนทับหน่วยความจำที่อยู่ติดกัน ซึ่งอาจปนเปื้อนตัวแปรอื่นๆ และแม้แต่ข้อมูลที่ละเอียดอ่อน เช่น ที่อยู่ผู้ส่งกลับ . ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นนี้ทำให้ฟังก์ชัน scanf โดยทั่วไปถูกหลีกเลี่ยงในการเขียนโปรแกรมความปลอดภัย
ข้อได้เปรียบหลักของการแนะนำ scanf_s คือการปรับปรุงความปลอดภัยของโปรแกรมเมื่อประมวลผลอินพุตของผู้ใช้ โดยการระบุขนาดสำหรับแต่ละอาร์กิวเมนต์ที่ต้องใช้บัฟเฟอร์ คุณจะหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการโอเวอร์โฟลว์จากอินพุตนานกว่าที่คาดไว้ นอกจากนี้ เพื่อให้ scanf_s อ่านประเภท %s และ %c ซึ่งแตกต่างจาก scanf ขนาดของบัฟเฟอร์จะต้องถูกส่งผ่านอย่างชัดเจน แม้ว่าในขณะที่ประมวลผลอักขระตัวเดียวก็ตาม
เมื่อใช้ scanf_s ให้ใช้วิธีการเดียวกันกับ scanf สำหรับพารามิเตอร์ที่ไม่ใช่สตริงหรืออาร์เรย์อักขระ แต่สำหรับสตริงหรืออาร์เรย์อักขระ จะต้องระบุพารามิเตอร์ขนาดเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น รูปแบบเมื่อใช้ scanf_s เพื่ออ่านสตริงอาจเป็นดังนี้:
บัฟเฟอร์ถ่าน [128];
scanf_s(%127s, buffer, (unsigned)_countof(buffer)); // _countof ใช้เพื่อนับจำนวนองค์ประกอบอาร์เรย์
โปรดทราบว่าในสตริงรูปแบบ ความยาวสูงสุดของสตริงจะถูกตั้งค่าเป็น 127 ซึ่งจะลดช่องว่างหนึ่งอักขระสำหรับการจัดเก็บตัวสิ้นสุดสตริง
การย้ายจากโค้ดเดิมไปใช้ scanf_s มักต้องมีการตรวจสอบการโทรที่มีอยู่และทำการแก้ไขที่จำเป็น ขั้นแรก ให้กำหนดขนาดที่แท้จริงของแต่ละบัฟเฟอร์การอ่าน และส่งขนาดนี้เป็นพารามิเตอร์ใหม่ไปที่ scanf_s นอกจากนี้ นักพัฒนาควรคำนึงถึงข้อกำหนดที่แตกต่างกันของ scanf_s สำหรับตัวระบุรูปแบบบางอย่าง เพื่อให้แน่ใจว่าโค้ดที่แก้ไขสามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง
ในระหว่างกระบวนการย้ายข้อมูล สิ่งสำคัญคือการเข้าใจบริบทของการเรียก scanf แต่ละครั้ง และหาขนาดบัฟเฟอร์ ไม่เพียงแต่จำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยนในระดับโค้ดเท่านั้น แต่ยังต้องแน่ใจว่าทั้งทีมมีความเข้าใจเพียงพอเกี่ยวกับการใช้ฟังก์ชันใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเด็นที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย
ฟังก์ชัน scanf_s เป็นหนึ่งในฟังก์ชันเสริมที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน C11 ซึ่งหมายความว่าการใช้งานไลบรารีภาษา C ไม่ใช่ทั้งหมดที่มี scanf_s ในคอมไพเลอร์ที่ไม่ใช่ของ Microsoft บางตัว scanf_s อาจไม่พร้อมใช้งาน ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษเมื่อเขียนโปรแกรมข้ามแพลตฟอร์ม
ในแง่ของความเข้ากันได้ หากคุณต้องการคอมไพล์โค้ดที่แต่เดิมขึ้นอยู่กับ scanf_s บนแพลตฟอร์มที่ไม่รองรับ scanf_s คุณอาจต้องเพิ่มคำแนะนำในการคอมไพล์แบบมีเงื่อนไขเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน หรือจัดเตรียมการใช้งาน scanf_s แบบกำหนดเอง
เมื่อเขียนโปรแกรมภาษา C ที่ต้องใช้ฟังก์ชันอินพุต การเลือกฟังก์ชันอินพุตที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ ความปลอดภัยควรเป็นข้อกังวลสูงสุดเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับแหล่งข้อมูลภายนอกหรือแหล่งข้อมูลที่ไม่ปลอดภัย scanf_s มอบวิธีที่ปลอดภัยในการอ่านอินพุตของผู้ใช้ โดยบังคับให้นักพัฒนาต้องพิจารณาและควบคุมความยาวของข้อมูล ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยได้อย่างมาก
แต่ในขณะเดียวกัน นักพัฒนาควรทราบด้วยว่านี่ไม่ได้หมายความว่า scanf_s จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในทุกสถานการณ์ ในบางสถานการณ์ที่ไม่สำคัญ หรือในสภาพแวดล้อมที่จำกัดซึ่งแหล่งอินพุตเชื่อถือได้อย่างสมบูรณ์ การสแกนปกติหรือฟังก์ชันอินพุตอื่นๆ อาจเพียงพอแล้ว เมื่อเลือก นอกเหนือจากความปลอดภัยแล้ว คุณยังต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความสามารถในการอ่านโค้ด ความสามารถในการบำรุงรักษา และความสามารถของทีมอีกด้วย
ท้ายที่สุดแล้ว ไม่ว่าคุณจะเลือกฟังก์ชันอินพุตแบบใด การเขียนโค้ดที่ปลอดภัยและแข็งแกร่งถือเป็นหลักพื้นฐานในการเขียนโปรแกรมเสมอ
1. scanf และ scanf_s ใน VS แตกต่างกันอย่างไร?
scanf และ scanf_s เป็นฟังก์ชันที่ใช้ในการอ่านอินพุตของผู้ใช้ และ VS มีความแตกต่างเล็กน้อยบางประการ ความแตกต่างที่สำคัญมีดังนี้:
ก. ความปลอดภัย: scanf_s เป็นเวอร์ชันที่ปลอดภัยของฟังก์ชัน scanf โดยจะทำการตรวจสอบขอบเขตเมื่ออ่านอินพุตของผู้ใช้เพื่อป้องกันบัฟเฟอร์ล้น ฟังก์ชัน scanf อาจทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยบัฟเฟอร์ล้นในบางกรณี
ข. คำเตือนการคอมไพล์: เมื่อใช้ scanf คอมไพลเลอร์จะออกคำเตือนบางอย่างเนื่องจากไม่สามารถตรวจพบได้ในขณะคอมไพล์ว่าพารามิเตอร์ในสตริงรูปแบบตรงกับประเภทตัวแปรที่ใช้หรือไม่ Scanf_s จะตรวจสอบสตริงรูปแบบ ณ เวลาคอมไพล์ และข้อผิดพลาดในการคอมไพล์จะเกิดขึ้นหากไม่ตรงกัน
2. ข้อดีของ scanf_s ที่เหนือกว่า scanf คืออะไร?
ข้อดีของ scanf_s ที่เหนือกว่า scanf ส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นในสองด้านต่อไปนี้:
ก. ความปลอดภัย: เนื่องจาก scanf_s ทำการตรวจสอบขอบเขต จึงสามารถป้องกันความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของบัฟเฟอร์ล้นได้ สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งเมื่อป้อนสตริงที่ไม่ทราบความยาว หรือเมื่อผู้ใช้ป้อนสตริงที่มีความยาวที่ไม่สามารถคาดเดาได้
ข. การตรวจสอบเวลาการคอมไพล์: scanf_s จะตรวจสอบสตริงรูปแบบ ณ เวลาคอมไพล์ หากไม่ตรงกันจะเกิดข้อผิดพลาดในการคอมไพล์ ซึ่งจะช่วยให้นักพัฒนาสามารถค้นหาข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้ทันเวลาและทำการแก้ไข
3. เหตุใดจึงแนะนำให้ใช้ scanf_s แทน scanf ใน VS
ขอแนะนำให้ใช้ scanf_s แทน scanf ใน VS ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย เนื่องจากฟังก์ชัน scanf ไม่สามารถรับประกันได้ว่าความยาวของอินพุตของผู้ใช้จะไม่เกินขีดจำกัดบัฟเฟอร์ จึงอาจเกิดช่องโหว่บัฟเฟอร์ล้นได้ Scanf_s สามารถตรวจสอบขอบเขตเมื่ออ่านอินพุตของผู้ใช้เพื่อป้องกันความเสี่ยงด้านความปลอดภัยเหล่านี้ แม้ว่าการใช้ scanf_s จะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการคอมไพล์บางส่วน แต่ก็จำเป็นต้องปรับปรุงความปลอดภัยและความเสถียรของโปรแกรม ดังนั้นเมื่อใช้ VS ขอแนะนำให้ใช้ scanf_s เพื่ออ่านอินพุตของผู้ใช้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น
ฉันหวังว่าคำอธิบายโดยบรรณาธิการของ Downcodes จะช่วยให้คุณเข้าใจและใช้ฟังก์ชัน scanf และ scanf_s ได้ดีขึ้น! ในการพัฒนาจริง โปรดเลือกฟังก์ชันอินพุตที่เหมาะสมตามสถานการณ์เฉพาะ และให้ความสำคัญกับความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโค้ดเสมอ