在 C 中动态指定要 scanf 的最大字符串长度（如 printf 中的“%*s”）

Question

我可以使用这种技术指定scanf 读取到buffer 的最大字符数：

char buffer[64];

/* Read one line of text to buffer. */
scanf("%63[^\n]", buffer);

但是如果我们在编写代码时不知道缓冲区长度怎么办？如果是函数的参数呢？

void function(FILE *file, size_t n, char buffer[n])
{
    /* ... */
    fscanf(file, "%[^\n]", buffer); /* WHAT NOW? */
}

此代码容易出现缓冲区溢出，因为fscanf 不知道缓冲区有多大。

我记得以前看过这个，并开始认为这是解决问题的方法：

fscanf(file, "%*[^\n]", n, buffer);

我的第一个想法是"%*[*^\n]" 中的* 意味着传递了一个参数的最大字符串大小（在本例中为n）。这就是printf中*的含义。

当我查看scanf 的文档时，我发现这意味着scanf 应该丢弃[^\n] 的结果。

这让我有些失望，因为我认为能够为scanf 动态传递缓冲区大小将是一个非常有用的功能。

有什么方法可以将缓冲区大小动态传递给scanf？

Answer 1

基本答案

scanf() 中没有 printf() 格式说明符 * 的类似物。

在The Practice of Programming，Kernighan 和 Pike 建议使用snprintf() 来创建格式字符串：

size_t sz = 64;
char format[32];
snprintf(format, sizeof(format), "%%%zus", sz);
if (scanf(format, buffer) != 1) { …oops… }

额外信息

将示例升级为完整功能：

int read_name(FILE *fp, char *buffer, size_t bufsiz)
{
    char format[16];
    snprintf(format, sizeof(format), "%%%zus", bufsiz - 1);
    return fscanf(fp, format, buffer);
}

这强调了格式规范中的大小比缓冲区的大小小一（它是可以存储的非空字符数，不计算终止的空值）。请注意，这与fgets() 形成对比，fgets() 的大小（顺便说一下；不是size_t）是缓冲区的大小，而不是小一。有多种改进功能的方法，但它表明了这一点。 （如果您愿意，可以将格式中的s 替换为[^\n]。）

另外，正如Tim Čas 在comments 中指出的那样，如果您想要（其余）一行输入，通常最好使用fgets() 来读取该行，但请记住它包括输出中的换行符（而%63[^\n] 将换行符留给下一个 I/O 操作读取）。对于更一般的扫描（例如，2 或 3 个字符串），这种技术可能会更好——尤其是在使用 fgets() 或 getline() 然后 sscanf() 来解析输入时。

此外，由 Microsoft（或多或少）实施并在 ISO/IEC 9899-2011（C11 标准）附录 K 中标准化的 TR 24731-1“安全”功能明确要求长度：

if (scanf_s("%[^\n]", buffer, sizeof(buffer)) != 1)
    ...oops...

这可以避免缓冲区溢出，但如果输入太长，可能会产生错误。大小可以/应该像以前一样在格式字符串中指定：

if (scanf_s("%63[^\n]", buffer, sizeof(buffer)) != 1)
    ...oops...

if (scanf_s(format, buffer, sizeof(buffer)) != 1)
    ...oops...

请注意，对于使用生成的格式字符串的代码，必须忽略或抑制有关“非常量格式字符串”的警告（来自某些编译器的某些标志集）。

Answer 2

scanf 系列函数中确实没有可变宽度说明符。替代方法包括动态创建格式字符串（尽管如果宽度是编译时常量，这似乎有点傻）或简单地接受幻数。一种可能性是使用预处理器宏来指定缓冲区和格式字符串宽度：

#define STR_VALUE(x) STR(x)
#define STR(x) #x

#define MAX_LEN 63

char buffer[MAX_LEN + 1];
fscanf(file, "%" STR_VALUE(MAX_LEN) "[^\n]", buffer);

Answer 3

另一个选择是#define字符串的长度：

#define STRING_MAX_LENGTH "%10s"

或

#define DOUBLE_LENGTH "%5f"