C安全编程教学-声明和初始化-不要声明或者定义保留标识符(五)

注：本课程参考文献《C安全编码标准》

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一.引言

根据C语言标准7.5小节第2段[ISO/IEC 9899:2011]，在如下情况时程序行为未定义。

• errno的宏定义被抑制，以便访问实际对象，或者程序用名称errno定义标识符。*

errno

标识符可以被扩展成一个可以修改的左值，这个左值的类型是

int

，但它并不一定要是一个对象的直接标识符。换句话说，它可能代表的是通过某种函数调用（例如

*errno()

）获得的左值。对于

errno

，没有明确规定它必须是一个宏，还是必须是一个声明为具有外部链接的标识符。如果在代码中为了直接访问某个具体的对象而取消了对

errno

宏的定义，或者在程序中定义了名为

errno

的标识符，那么这些操作将导致未定义行为。

二.不安全代码

遗留代码可能包含不正确的声明，如：

extern int errno;

三.修改方案

声明errno的正确方法为包含头文件<errno.h>:

#include <errno.h>

遵循C语言标准的实现必须在<errno.h>中声明errno，但是因为历史遗留原因没有这么做。

注意：如果一个库函数的声明没有引用头文件中定义的任何类型，允许在不包含其头文件的情况下声明该函数，只要声明与标准声明兼容即可。

/* Not including stdlib.h */
void free(void *);
void func(void *ptr){
    free(ptr);
}

四.练习与答案

如果程序显式地声明了标准库中的保留标识符，如

size_t

，并且声明与标准库中的声明不兼容，则程序行为未定义。

遗留代码可能包含不正确的声明，如：

typedef unsigned int size_t;

声明

size_t

的正确方法为包含头文件<stddef.h>:

#include <stddef.h>

遵循C语言标准的实现必须在<stddef.h>中声明

size_t

以及其他一些常用的类型定义和宏。用户代码应当避免重新定义这些标准类型，以防止与标准库中的声明冲突。

在这个案例中，不安全的代码显式地声明了

size_t

为

unsigned int

，这可能导致与标准库中的声明不兼容。标准库中的

size_t

可能是另一种无符号整数类型，如

unsigned long

，这取决于具体的实现。因此，必须包含<stddef.h>来确保

size_t

的正确声明，以避免未定义行为。

注意：如果一个库函数的声明没有引用头文件中定义的任何类型，允许在不包含其头文件的情况下声明该函数，只要声明与标准声明兼容即可。然而，对于类型定义，如

size_t

，必须包含相应的头文件。

/* Not including stddef.h */

#include <stdlib.h>  
  
void func(void *ptr, unsigned int size){  
    /* Assuming size is of type size_t, which should be declared in stddef.h */  
    free(ptr);  
    /* Other operations using size... */  
}

应当修改为：

#include <stddef.h>  
#include <stdlib.h>  
  
void func(void *ptr, size_t size){  
    free(ptr);  
    /* Other operations using size... */  
}

非常感谢您花时间阅读我的博客，希望这些分享能为您带来启发和帮助。期待您的反馈与交流，让我们共同成长，再次感谢！

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