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C語言printf()函數具體解釋和安全隱患

color getc .net 正常 world! print hello mat 內容

一、問題描寫敘述

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二、進一步說明

請細致註意看,有例如以下奇怪的現象

        int a=5;
        floatx=a;     //這裏轉換是沒有問題的。%f打印x是 5.000000
       
        printf("%d\n",a);  
        printf("%f\n",a);  //輸出為什麽是0.000000? -----問題1
        printf("%f\n",x);
        printf("%d\n",x);  //輸出為什麽是0?        -----問題2
        printf("%f,%f\n",a,x);  //輸出都是0.000000  為什麽?            ----問題3
        printf("%f,%f\n",x,a);  //調換一下a,x的順序,正常了,為什麽?  ----問題4
        printf("%d,%f\n",a,x);
 
        getchar();
        return0;


三、printf()函數的原理解釋

明確這些問題首先須要明確printf()函數的工作原理。

printf()維持了一個須要打印的變量棧。默認情況下,參數進棧的順序是由右向左的,因此,參數進棧以後的內存模型例如以下圖所看到的:

技術分享

打印的時候,printf依照字符轉換說明符規定的格式從低地址開始提取數據。直到參數打印完。

比方遇到 %f 說明符就提取8個字節的數據,遇到 %d 就提取4個字節。printf()事實上不知道參數的個數,它僅僅會依據format中的打印格式的數目依次打印堆棧中參數format後面地址的內容。

這樣一來,printf()事實上存在安全隱患——沒錯,它會強行讀取內存的數據當作正常數據輸出,沒有邊界檢測————非常有可能產生堆溢出!

比方這種代碼:

    char string[]="Hello World!";
    printf("String: %s  ,強行再讀一次: %#p\n", string);
    printf("String: %s  ,強行再讀一次: %#s\n", string);

輸出例如以下:

    String:Hello World!  , 強行再讀一次: 0X001C1073 
    String: Hello World!  ,強行再讀一次: 閮


三、問題解釋

(1) 問題1:printf("%f\n",a) 輸出為什麽是0.000000?

答:%f 提取8字節。a僅僅有4字節,提取出來的數占了float表示法的指數部分。尾數部分為0。所以終於是0

(2) 問題2:printf("%d\n",x) 輸出為什麽是0?

答:%d 提取4字節,x有8字節。提取出來的數實際上是float表示法的指數部分(恰好是0),所以終於是0

(3) 問題3:printf("%f,%f\n",a,x); 輸出都是0.000000 為什麽?

答:參照問題1的解釋。提取了八字節後,後面的已經亂了

(4) 問題4:printf("%f,%f\n",x,a);調換一下a,x的順序,正常了,為什麽?

答:這是正常的情況而已。

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