C中的维吉尼亚密码
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【中文标题】C中的维吉尼亚密码【英文标题】：Vigenere cipher in C 【发布时间】：2015-09-06 20:36:56 【问题描述】：我在调试 Vigenere 密码的 C 实现时遇到问题。使用文件输入（-f 标志）时出现错误，其中文件包含少于 6 个字符（+ 1 EOF），它会吐出一些随机字符以及预期的输入，我不知道为什么会这样，尽管我怀疑这与我的问题的第二部分有关，即在使用 fread() 时，我注意到这个
if( fread(fcontents, fsize, sizeof(char), file) != 1 ) ...
将毫无问题地运行，而这个
if( fread(fcontents, sizeof(char), fsize, file) != 1 ) ...
不起作用（即导致 fread() 返回 1 并触发其下方的错误处理代码），根据here 的答案，我希望相反，但我可能只是误解了东西。
我的完整代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <unistd.h>
#define ENC 0 //Encrypt mode
#define DEC 1 //Decrypt mode
#define INP 0 //Commandline input mode
#define FLE 1 //File input mode
typedef struct
char *password;
char *file_name;
char *input;
int edmode;
int ifmode;
options;
void string_clean(char *source)
char *i = source;
char *j = source;
while(*j != 0)
*i = *j++;
if( *i != ' ' && (isupper(*i) || islower(*i)) )
i++;
*i = 0;
char *ftostr(char *file_name) //Takes a file name as input and returns a char* to the files contents, returns NULL pointer on faliure. Allocated string must be freed after use by parent function to prevent memory leaks.
FILE *file;
long int fsize;
char *fcontents;
if( !(file = fopen(file_name, "r")) )
fprintf(stderr, "Error opening file \"%s\"!\n", file_name);
return NULL;
fseek(file, 0L, SEEK_END);
fsize = ftell(file);
rewind(file);
if( !(fcontents = malloc((fsize + 1) * sizeof(char))) )
fclose(file);
fprintf(stderr, "Error allocating memory!");
return NULL;
if( fread(fcontents, fsize, sizeof(char), file) != 1 ) //suspected buggy line
fclose(file);
free(fcontents);
fprintf(stderr, "Error copying file to memory!\n");
return NULL;
fclose(file);
return fcontents;
options parse_opts(int argc, char *argv[])
int c;
options args;
args.edmode = ENC; //enable encrypt mode by default
args.ifmode = INP; //enable commandline input mode by default
args.file_name = NULL;
args.password = NULL;
args.input = NULL;
opterr = 0;
while((c = getopt(argc, argv, "dep:i:f:")) != -1)
switch(c)
case 'e':
args.edmode = ENC;
break;
case 'd':
args.edmode = DEC;
break;
case 'p':
args.password = optarg;
break;
case 'i':
args.input = optarg;
args.ifmode = INP;
break;
case 'f':
args.file_name = optarg;
args.ifmode = FLE;
break;
case '?':
if(optopt == 'f' || optopt == 'p' || optopt == 'i')
fprintf(stderr, "Option -%c requires an argument.\n", optopt);
else if(isprint(optopt))
fprintf(stderr, "Unknown option `-%c'.\n", optopt);
else
fprintf(stderr, "Unknown option character `\\x%x'.\n", optopt);
fprintf(stderr, "Usage: %s (-f file_name || -i input) -p password [options]\n"
"Optional: -e -d\n", argv[0]);
exit(-1);
return args;
char *vigenere_dec(char cipher_text[], char cipher[])
char *plain_text;
string_clean(cipher_text);
string_clean(cipher);
int plain_text_len = strlen(cipher_text);
int cipher_len = strlen(cipher);
if( !(plain_text = malloc((plain_text_len + 1) * sizeof(char))) )
return 0;
for(int i = 0; i < cipher_len; i++)
if(isupper(cipher[i]))
cipher[i] -= 'A';
else if(islower(cipher[i]))
cipher[i] -= 'a';
for(int i = 0, j = 0; i < plain_text_len; i++, j++)
if(j == cipher_len)
j = 0;
if(isupper(cipher_text[i]))
cipher_text[i] -= 'A';
else if(islower(cipher_text[i]))
cipher_text[i] -= 'a';
plain_text[i] = ((cipher_text[i] - cipher[j]) % 26);
if(plain_text[i] < 0)
plain_text[i] += 26;
plain_text[i] += 'A';
return plain_text;
char *vigenere_enc(char plain[], char cipher[])
char *cipher_text;
string_clean(plain);
string_clean(cipher);
int plain_len = strlen(plain);
int cipher_len = strlen(cipher);
if(plain_len == 0 || cipher_len == 0)
return NULL;
if( !(cipher_text = malloc((plain_len + 1) * sizeof(char))) )
return NULL;
for(int i = 0; i < cipher_len; i++)
if(isupper(cipher[i]))
cipher[i] -= 'A';
else if(islower(cipher[i]))
cipher[i] -= 'a';
for(int i = 0, j = 0; i < plain_len; i++, j++)
if(j == cipher_len)
j = 0;
if(isupper(plain[i]))
plain[i] -= 'A';
else if(islower(plain[i]))
plain[i] -= 'a';
cipher_text[i] = ((plain[i] + cipher[j]) % 26) + 'A';
return cipher_text;
int main(int argc, char *argv[])
options args;
char *output_text = NULL;
args = parse_opts(argc, argv);
if(args.password == NULL)
fprintf(stderr, "Password uninitialised!\n");
exit(-1);
if(args.input == NULL && args.file_name == NULL)
fprintf(stderr, "Input stream uninitialised!\n");
exit(-1);
if(args.ifmode == INP)
if(args.edmode == ENC)
output_text = vigenere_enc(args.input, args.password);
else if(args.edmode == DEC)
output_text = vigenere_dec(args.input, args.password);
else if(args.ifmode == FLE)
if( !(args.input = ftostr(args.file_name)) )
return -1;
if(args.edmode == ENC)
output_text = vigenere_enc(args.input, args.password);
else if(args.edmode == DEC)
output_text = vigenere_dec(args.input, args.password);
free(args.input);
puts(output_text);
free(output_text);
return 0;
【问题讨论】：
EOF 不是char。请提供minimal reproducible example（注意最小！）并且“不起作用”不是错误描述。
“启用文件模式”是什么意思？除了要求的 MCVE 外，还请提供示例输入、预期输出和实际输出。
您引用了另一个问题，但没有看到 fread() 返回读取的 items 数量。因此，如果您交换 size 和 count 参数，则会得到不同的结果（除非 fsize == 1）。
啊，你基本上回答了我问题的第二部分，谢谢！
【参考方案1】：
错误是未终止的字符串。您为终止字符留出了空间
if( !(plain_text = malloc(plain_text_len + 1)) ) // (simplified)
但是在你设置之后，例如
plain_text[i] += 'A';
你需要用
结束字符串plain_text[i+1] = '\0';
或当字符串完成时。
对于第二部分，您引用了另一个问题，但没有看到 fread() 返回读取的项目数。因此，如果您交换它的 size 和 count 参数，则会得到不同的结果（除非 fsize == 1）。
所以你可以使用
if( fread(fcontents, fsize, 1, file) != 1 ) ...
或者这个
if( fread(fcontents, 1, fsize, file) != fsize ) ...
请注意，我将 sizeof(char) 更改为 1，因为根据定义，它是。
【讨论】：
谢谢，我需要很长时间才能发现这一点！ 'sizeof(char)' 位只是为了清楚起见，因为我不太喜欢幻数。以上是关于C中的维吉尼亚密码的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章