使用 scanf 检测积分溢出答案

【问题标题】：Detecting integral overflow with scanf使用 scanf 检测积分溢出
【发布时间】：2015-03-16 10:52:48
【问题描述】：

最近answering another question的时候，发现代码有问题：

int n;
scanf ("%d", &n);

使用strtol，您可以检测溢出，因为在这种情况下，允许的最大值被插入到n，并且errno 被设置为指示溢出，根据C11 7.22.1.4 The strtol, strtoll, strtoul, and strtoull functions /8：

如果正确值超出可表示值的范围，则返回 LONG_MIN、LONG_MAX、LLONG_MIN、LLONG_MAX、ULONG_MAX 或 ULLONG_MAX（根据返回类型和值的符号，如果有），并且宏ERANGE存储在errno中。

但是，在处理scanf，特别是C11 7.21.6.2 The fscanf function /10 的标准部分中，我们看到：

如果此对象没有适当的类型，或者转换的结果无法在对象中表示，则行为未定义。

现在，对我来说，这意味着可以返回 any 值，并且没有提到将 errno 设置为任何值。这是因为上面链接问题的提问者将9,999,999,999 输入到32 位int 并返回1,410,065,407，值2<sup>33</sup> 太小，表明它只是简单地绕在了类型。

我尝试了一下，我得到了2,147,483,647，这是最大可能的 32 位无符号值。

所以我的问题如下。使用scanf 系列函数时，如何以可移植的方式检测积分溢出？有没有可能？

现在我应该提一下，在我的系统 (Debian 7) 上，errno is 在这些情况下实际上设置为 ERANGE，但我在 标准中找不到任何内容 em> 要求这样做。另外scanf的返回值为1，表示扫描成功。

【问题讨论】：

我可以看到errno 在这里不能正常工作的一个原因：scanf 可以进行各种转换。 errno 适用于哪一个？（如果设置errno 等同于转换失败，那将是明确的，但显然情况并非如此，即使在strtol 中也是如此。）
你的系统是什么？你说在我的系统上errno ...
@iharob：Debian 7，我会更新这个问题，但我并不是真正追求特定于实现的东西，而是根据标准的“犹太洁食”。
您应该做的第一件事是检查扫描的返回值——它返回成功转换的数量。在你的例子中 if (scanf (..) != 1) 你有一个错误。
深入研究这件事有什么意义？ stdio.h 和 scanf 一直只适用于非常基本的输入。虽然 scanf 可能适用于课堂或简单的数字运算应用程序，但除此之外，您不能安全地依赖它。如果您想保护用户不输入错误的数据、控件或函数序列，您必须考虑编写自己的库并从输入缓冲区中获取数据。

标签： c language-lawyer iso

【解决方案1】：

唯一可移植的方法是指定字段宽度，例如使用"%4d"（保证甚至适合16位int）或通过在运行时构建格式字符串，字段宽度为(int)(log(INT_MAX) / log(10))。这当然也拒绝例如 32000，尽管它适合 16 位 int。所以不，没有令人满意的便携方式。

POSIX此处不再赘述，也不要提及ERANGE。

This manpage 仅在返回 EOF 的情况下提及设置 errno； the glibc documentation 根本没有提到 ERANGE。

这就留下了一个问题，对于初学者阅读整数有什么建议，我不知道。 scanf 有太多未定义和未指定的方面以致真正有用，fgets 不能用于生产代码，因为您无法正确处理 0 字节，并且使用 strtol 和朋友进行可移植错误检查比实现功能需要更多的行自己（而且很容易出错）。 atoi 的行为也未定义整数溢出。

【讨论】：