我如何处理整数溢出？

Question

我正在尝试处理整数溢出。我的代码是：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<limits.h>

int isInt (char *s)
{
 char *ep = NULL;
 long i = strtol (s, &ep, 10);
 if ((*ep == 0) || (!strcmp(ep,"\n")))
    return 1;  // it's an int

 return 0;  
} 

int main()
{
char *buffer = NULL;
size_t count = 0;
ssize_t ret;
//AMINO *a_acid;
int num;

for(;;)
{   
printf("Please enter an integer:");
if((ret = getline(&buffer, &count, stdin)) < 0)
{
    perror("getline: error\n");
    free(buffer);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

if(!isInt(buffer))
{
    perror("you are not entering int , Try again:");
    continue;
}
sscanf(buffer, "%d",&num);
printf("%d\n", num);
if ((num > INT_MAX)|| (num < 0))
{
    perror("you overflowed int variable , Try again:\n ");
    continue;
}
break;
}

}

现在我正在检查这段代码是如何响应的。我看到了一些东西 weird.When 我输入了这么大的数字，然后它被检测到了。但有时没有被发现。这是我的终端视图：

> nazmul@nazmul-Lenovo-G50-80:~/2nd_sem/biophysics$ gcc torson.c 
> nazmul@nazmul-Lenovo-G50-80:~/2nd_sem/biophysics$ ./a.out
> Please enter an integer:ksdjfjklh 
> you are not entering int , Try again:: Success
> Please enter an integer:338479759475637465765
> -1 
> you overflowed int variable , Try again:  : Numerical result out of  
> range 
> Please enter an integer:58678946895785 
> 1103697833
> nazmul@nazmul-Lenovo-G50-80:~/2nd_sem/biophysics$

*为什么它适用于这个数字 338479759475637465765。但它不适用于 58678946895785。我在我的程序中使用的逻辑是当它超出范围时，然后 int 变量给出一些 -1 或负值。看了很多文章，还是不太清楚。

Answer 1

你把类型搞混了。

在 isInt 函数中，您使用 strtol，其中 return 和 long 来检查值。然后在 main 函数中使用 sscanf 和 %d，它读入 int。

在您的系统上，long 似乎是 64 位，而 int 是 32 位。所以 strtol 无法完全转换 338479759475637465765 因为它大于 64 位变量可以容纳的大小。然后您尝试转换 58678946895785，将适合 64 位变量，但不适合 32 位变量。

您应该将 sscanf 读入 long。然后您可以将该值与 INT_MAX:

进行比较

long num;
...
sscanf(buffer, "%ld", &num);
printf("%ld\n", num);
if ((num > INT_MAX)|| (num < INT_MIN))
{
    printf("you overflowed int variable , Try again:\n ");
    continue;
}

还要注意这里调用perror是没有意义的。您只能在调用设置 errno.

的函数后立即使用它

Answer 2

sscanf(buffer, any_format_without_width, &anytype);不足以检测溢出。

if the result of the conversion cannot be represented in the object, the behavior is undefined. C11dr §7.21.6.2 10

不要使用 *scanf() 系列来检测溢出。它可能在 select 情况下有效，但一般情况下无效。

改为使用 strto**() 函数。然而，即使是 OP 的 isInt() 也被错误编码，因为它错误地将 isInt("\n")、isInt("")、isInt("999..various large values ...999") 评估为良好的 int。

选择：

bool isint_alt(const char *s) {
  char *endptr;
  errno = 0;
  long y = strtol(s, &endptr, 10);

  if (s == endptr) {
    return false; // No conversion
  }

  if (errno == ERANGE) {
    return false; // Outside long range
  }

  if (y < INT_MIN || y > INT_MAX) {
    return false; // Outside int range
  }

  // Ignore trailing white space
  while (isspace((unsigned char)*endptr)) {
    endptr++;
  }

  if (*endptr) {
    return false; // Trailing junk
  }

  return true;
}

Answer 3

strtol 将值转换为 long int，其范围可能不同于 int。此外，它 returns LONG_MAX 或 LONG_MIN 如果该值可以转换但超出 long int 的范围。在这种情况下，errno 将被设置为 ERANGE（但不是其他情况！）另外，在匹配失败的情况下，返回的值为 0，但未设置 errno；但是 ep 指向字符串的开头。

int isInt (char *s)
{
   char *ep = NULL;

   // zero errno first!
   errno = 0;
   long i = strtol (s, &ep, 10);
   if (errno) {
       return 0;
   }

   // matching failure.
   if (ep == s) {
       return 0;
   }

   // garbage follows
   if (! ((*ep == 0) || (!strcmp(ep,"\n")))) {
      return 0;
   }

   // it is outside the range of `int`
   if (i < INT_MIN || i > INT_MAX) {
      return 0;
   }

   return 1; 
}

不过，dbush 关于使用 perror 的说法是正确的。 strtol 仅在 long 溢出的情况下设置错误，这不是您的函数中唯一可能失败的情况，因此 perror 可以打印 Is a directory 或 Multihop attempted.

Answer 4

如果必须使用 sscanf() 来检测 int 溢出而不是稳健的 strtol()，这是一种麻烦的方法。

使用更宽的类型和宽度限制以防止扫描时溢出。

bool isint_via_sscanf(const char *s) {
  long long y;
  int n = 0;
  if (sscanf(s, "18%lld %n", &y, &n) != 1) {  // Overflow not possible
    return false;  // Conversion failed 
  }

  if (y < INT_MIN || y > INT_MAX) {
    return false; // Outside int range
  }

  if (s[n]) {
    return false;  // Trailing junk
  }

  return true;  
}

在 INT_MAX > 1e18.

的罕见平台上不足

它也错误地 returns 输入像 "lots of leading space and/or lot of leading zeros 000123" 一样无效。

使用 sscanf() 的更复杂的代码可以解决这些缺点，但最好的方法是 strto*()。

我如何处理整数溢出？

How I can handle integer overflow?

c

int

overflow