程序员都知道，也都会使用printf函数，但你知道它也有“安全隐患”吗？

6 `* r1 ~3 E( V6 C8 I( u

下面就来举例我说说：

1 K* l: w1 r. I0 A) w7 Z6 Q+ {" I

嵌入式专栏

1

问题描述

打印输出的数据并不是理论值，如下图（右边）：
4 t4 C0 v$ x7 T: U- k

嵌入式专栏

2

进一步描述问题

请细致注意看下面代码，有如以下奇怪的现象：

1. 
   
2. int a=5;
   
3. floatx=a;     //这里转换是没有问题的。%f打印x是 5.000000
   
4. 
   
5. printf("%d\n",a);
   9 G! M* ~& _' ^6 f! I! ^
6. printf("%f\n",a);  //输出为什么是0.000000？-----问题1
   
7. printf("%f\n",x);
   
8. printf("%d\n",x);  //输出为什么是0？-----问题2
   
9. printf("%f,%f\n",a,x);  //输出都是0.000000  为什么?   ----问题3
   2 w1 y3 Q- x8 Y9 j7 |! w
10. printf("%f,%f\n",x,a);  //调换一下a,x的顺序，正常了，为什么？----问题4
    
11. printf("%d,%f\n",a,x);
    
12. 
    
13. getchar();
    
14. return0;

复制代码

这里有四个问题，下面会进行解答。
! \4 P  X8 x# j; h0 x/ l$ ~
. y: R6 s1 X, o  X$ b4 x

嵌入式专栏

3

printf()函数的原理解释明确这些问题首先须要明确printf()函数的工作原理。
# D: r9 n  i0 @2 ]7 b& u, r8 `3 m3 bprintf()维持了一个需要打印的变量栈，默认情况下，參数进栈的顺序是由右向左的。因此，參数进栈以后的内存模型例如以下图所看到的：
打印的时候，printf依照字符转换说明符规定的格式从低地址開始提取数据。直到參数打印完。
比方遇到 %f 说明符就提取8个字节的数据，遇到 %d 就提取4个字节。printf（）事实上不知道參数的个数，它仅仅会依据format中的打印格式的数目依次打印堆栈中參数format后面地址的内容。
这样一来，printf()事实上存在安全隐患：它会强行读取内存的数据当作正常数据输出，没有边界检测（非常有可能产生堆溢出）。
( C7 t" N8 a8 E/ r4 F+ x$ v3 o: u& w比如这种代码：

1. 
   
2. char string[]="Hello World!";
   9 v4 O9 ?/ Z% n& c
3. printf("String: %s  ,强行再读一次: %#p\n", string);
   ; \! ]* X" {( D2 v% y1 i, }9 w
4. printf("String: %s  ,强行再读一次: %#s\n", string);

复制代码

输出如下：

1. 
   7 k5 k1 [) _9 a3 B
2. String:Hello World!  , 强行再读一次: 0X001C1073
   
3. String: Hello World!  ,强行再读一次: 閮

复制代码

嵌入式专栏

4

问题解释

问题1：printf("%f\n",a) 输出为什么是0.000000？

答：%f 提取8字节。a仅仅有4字节，提取出来的数占了float表示法的指数部分。尾数部分为0。所以终于是0
问题2：printf("%d\n",x)  输出为什么是0？答：%d 提取4字节，x有8字节。提取出来的数实际上是float表示法的指数部分（恰好是0），所以终于是0
4 J! ]0 f: k" X8 t6 U6 |3 ?问题3：printf("%f,%f\n",a,x); 输出都是0.000000 为什么?答：參照问题1的解释。提取了八字节后，后面的已经乱了
& \- ?0 e4 E- F9 B问题4：printf("%f,%f\n",x,a);调换一下a,x的顺序，正常了，为什么？答：这是正常的情况而已。
+ V1 d; F  x  \& I9 l# q. r! p