sprintf(...)溢出边界导致程序崩溃的问题

Posted 2023-03-12 scruffybear

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• 小结
• 问题及解决
• 参考

小结

使用sprintf(...)进行格式化是一种标准的做法，但是这样做是有一个极大的风险，由于sprintf(...)不进行边界检查，这样会有写操作溢出边界的风险，并导致程序崩溃。本文进行了简单写操作溢出边界的测试，模拟程序崩溃，并建议了更为安全的snprintf(...)方法进行格式化。

问题及解决

众所周知，sprintf(...)不进行边界检查，再加上double或者是float的内建的数据类型一起使用（有时候会是一个比较大的正数），比较容易出现写操作溢出边界并导致程序崩溃，已经是臭名昭著了。

以代码sprintf(str, "%.2fMB(%.2f%%)", double_a, double_b);为例。

sprintf的说明指示符%.2f规定了小数点后面截取两位，但小数点前面有多少位就采用多少位，例如像2.4008127812204012E+159这样的大数，基本上小数点前面就超过160位数字了。如果数组str比较小，就抓瞎了，写操作会溢出边界，并致程序崩溃。这种错误有时候极难定位，浪费很多宝贵的时候来找bug。

如果采用比较安全的做法, 例如： snprintf(str_short, 30, "%.2fMB(%.2f%%)", double_a, double_b);，规定了边界，只写入前29位(最后再加一个结尾符），这样就不用担心写操作会溢出边界的问题了。

以下是程序测试很好地模拟了几种情况（double_a是一个很大的数，double_b是一个很小的数）：

	char str[200];

	char str_short[30];

	double double_a= 2.4008127812204012E+159;
	double double_b= 1.3906711615670009E-309;

	cout << "double_a= " << double_a<< endl;
	cout << "double_b= " << double_b<< endl;

    //以下代码不会出现溢出边界，程序正常运行
	sprintf(str, "%.2fMB(%.2f%%)", double_a, double_b);
	cout << "str string = " << strStorage << endl;

    //以下代码会出现溢出边界并导致程序崩溃, 注释之
    //sprintf(str_short, "%.2fMB(%.2f%%)", double_a, double_b);
	//cout << "str_short string = " << str_short<< endl;

     //以下代码是比较安全的做法，进行有效的边界检查， 不会出现溢出边界，程序正常运行，输出了29位数字（后接一个结尾符）
	snprintf(str_short, 30, "%.2fMB(%.2f%%)", double_a, double_b);
	cout << "str_short string = " << str_short<< endl;

	system("pause");
 	return 0;

输出结果：

double_a= 2.40081e+159
double_b= 1.39067e-309
str string = 2400812781220401246196118053255811918339999978374591715533604156445593861118215728144462510983065193819073699313679732935503602200085321608454731838025375940608.00MB(0.00%)
str_short string = 24008127812204012461961180532
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参考

sprintf(str,“%f”, voltage_temp ); works in C but not C ++
C++ Buffer Overflow: Format String (%f/%F)
Stackoverflow: understanding the dangers of sprintf(…)
C++ float and double