在导致分段错误的字符串文字上使用 strtol答案

【问题标题】：using strtol on a string literal causing segmentation fault在导致分段错误的字符串文字上使用 strtol
【发布时间】：2018-11-02 10:28:28
【问题描述】：

我有一个通过getline() 得到的字符串（更准确地说，我使用循环和getline 逐行读取文件）

假设这条线是12|34|

然后我使用 strtok() 将其减少substr = strtok(line, "|"); 并将它们存储到带有循环的字符串数组中，part[index] = substr;

所以这里的part[0]应该是“12”，part[0]应该是“34” 我想使用 strtol，但我检查了它不能用于字符串文字，然后我尝试以下代码。

char *temp = strdup(part[1]);
char **ptr;
long ret = strtol(temp, ptr, 10);
printf("%x\n", ret);

当我阅读第二行时，它会导致分段错误。通过我如何才能真正使用strtol 将字符串转换为整数

【问题讨论】：

旁注：你从来没有在字符串文字上调用strtol，所以我不确定你的标题来自哪里。您最初认为不能在字符串文字上调用 strtol 的论点是错误的。
虽然所有关于 ptr 和 strtol 错误使用的观察都是正确的，但我怀疑这会导致分段错误。您可以发布更完整的代码版本吗？特别是 part[] 的定义？
@GermanNerd 如果您将非空指针传递给strtol，它将尝试在此地址写入，所以是的，很可能会出现段错误（好吧，如果您的系统有 MMU）
@Jean-François Fabre OP 的代码声明了一个指向 char* 的指针。在未初始化时，它被分配在堆栈上，如果编译器接受从指针到 char* 到 char* 的隐式转换（就像 gcc 所做的那样），strtol() 可以写入它。只有在取消引用未初始化的指针时，您才能创建段错误。
是的，**ptr 指针已分配，但strtol 取消引用它（读取它的值）以在那里写一些东西（它是指针上的指针）。所以这是未定义的行为。 ptr 的值对于指针无效。当然&ptr 已初始化，但这不是重点。*

标签： c linux strtok strtol

【解决方案1】：

问题是ptr 没有初始化。因此，当strtol 尝试写入地址ptr 时，它会崩溃（或未定义的行为）。

你必须传递一个指针的有效地址来存储最后一个未处理的字符，比如：

char *ptr;
long ret = strtol(temp, &ptr, 10);

&ptr有效，指向ptr的自动变量存储位置

【讨论】：

【解决方案2】：

您误用了strtol。它需要一个char**，因为它打算根据手册页设置它指向的char*：

如果endptr不是NULL，strtol()将第一个无效字符的地址存储在*endptr中。

通过将未初始化的char** 传递给它，当它试图取消引用它时，您会调用未定义的行为。将代码更改为：

char *ptr;  // Place to put the end ptr
long ret = strtol(temp, &ptr, 10);  // Pass address of the location it can set

或者，如果你从不使用ptr，那么就这样做：

long ret = strtol(temp, NULL, 10);  // Don't care about end ptr; strtol won't set on NULL

【讨论】：

【解决方案3】：

char **ptr;
long ret = strtol(temp, ptr, 10);

错了。 ptr 没有初始化，也没有引用任何有用的东西。

strtol() 的第二个参数必须引用一个实际的char * 值的地址，该值存储第一个未转换字符的地址。每7.22.1.3 The strtod, strtof, and strtold functions of the C standard：

指向最终字符串的指针存储在指向的对象中 endptr，前提是 endptr 不是空指针。

正确的代码是

char *endptr;
long ret = strtol(temp, &endptr, 10);

或

char *endptr;
char **ptr = &endptr;
long ret = strtol(temp, ptr, 10);

在这种情况下，在调用 strtol() 之后，endptr 中的值将是没有转换为结果 long 值的第一个字符的地址。

如果您不关心第一个未转换的字符是什么：

char **ptr;
long ret = strtol(temp, NULL, 10);

【讨论】：

【解决方案4】：

函数strtol(const char *str, char **str_end, int base); 将取消对str_end 的引用，并将执行类似*str_end = one_after_end_of_parsed_long 的操作；因此，当您传递 char** 类型的指针时，该指针未指向可被 strtol 修改的有效指针对象，那么您将产生未定义的行为。

你宁愿写

char *ptr;  // space for taking on a pointer value
long ret = strtol(temp, &ptr, 10);

或（不是首选变体）：

char **ptr = malloc(sizeof(char*));
long ret = strtol(temp, ptr, 10);
...
free(*ptr);

【讨论】：

【解决方案5】：

在这里你已经分离了你的字符串。所以每个字符串都包含一个长数字。第二个参数用于了解转换在字符串中停止的位置。如果不需要，请传入NULL

char *temp = strdup(part[1]);
long ret = strtol(temp, NULL, 10);
printf("%lx\n", ret);

另外printf对于长号需要不同的格式标志。这里lx 代表long hexadecimal。

【讨论】：

第二个参数不限制转换的大小，它报告它在哪里结束。大不同。
是的，我显然不知道如何阅读一个人。我的坏，更新了。

【解决方案6】：

完全没有必要使用strtok()，因为strtol()将第二个参数指向的指针设置为指向解析后的数字后面的字符。

一个完整的示例程序：

#define  _POSIX_C_SOURCE  200809L
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

int main(void)
{
    char    *line_ptr = NULL;
    size_t   line_max = 0;
    ssize_t  line_len;

    long    *number      = NULL;
    size_t   numbers     = 0;
    size_t   numbers_max = 0;

    char    *curr, *next, *ends;
    long     temp;
    size_t   i;

    while (1) {

        line_len = getline(&line_ptr, &line_max, stdin);
        if (line_len < 1)
            break;

        curr = line_ptr;
        ends = line_ptr + line_len;

        numbers = 0;
        while (1) {

            /* Parse next long. */
            next = curr;
            errno = 0;
            temp = strtol(curr, &next, 0);
            if (errno)
                break;
            if (next == curr)
                break;

            /* Need to grow number array first? */
            if (numbers >= numbers_max) {
                size_t  temp_max = (numbers | 1023) + 1025 - 16;
                long   *temp_ptr;

                temp_ptr = realloc(number, temp_max * sizeof number[0]);
                if (!temp_ptr) {
                    fprintf(stderr, "Out of memory.\n");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }

                numbers_max = temp_max;
                number      = temp_ptr;
            }

            /* Save parsed number. */
            number[numbers++] = temp;

            /* Skip trailing whitespace, */
            curr = next;
            while (curr < ends && (*curr == '\t' || *curr == '\n' || *curr == '\v' ||
                                   *curr == '\f' || *curr == '\r' || *curr == ' '))
                curr++;

            /* Skip separator. */
            if (*curr == '|')
                curr++;
            else
                break; /* No separator, so that was the final number. */
        }

        printf("Parsed %zu longs:", numbers);
        for (i = 0; i < numbers; i++)
            printf(" %ld", number[i]);
        printf("\n");
        fflush(stdout);
    }

    if (ferror(in)) {
        fprintf(stderr, "Error reading standard input.\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    free(line_ptr);
    line_ptr = NULL;
    line_max = 0;

    free(number);
    number = NULL;
    numbers = 0;
    numbers_max = 0;

    return EXIT_SUCCESS;
}

除了可用内存之外，这个程序没有任何限制。行长或它存储在数组中的数字数量。数字数组的增长策略很时髦（只是我的风格）；随意用您喜欢的任何东西替换它。只要确保temp_max 至少是numbers + 1。使其更大意味着您一次分配更多，因此执行更少的“慢” realloc() 调用。

外部while 循环遍历从标准输入读取的行。

内部 while 循环解析该行中的 long，由管道字符 | 分隔。 strtol() 忽略前导空格。如果数字和后面的管道字符之间有空格，我们需要明确地跳过它；你也可以只使用while (curr < ends && isspace(*curr)) curr++;。

如果您想将所有 long 收集到单个数组中，而不是每行，只需在内部 while 循环之前省略 numbers = 0;。（并在外部 while 循环之后打印出数字。）

实际转化，

next = curr;
errno = 0;
temp = strtol(curr, &next, 0);
if (errno)
    break; /* errno == ERANGE; number too large in magnitude! */
if (next == curr)
    break; /* end of input, no number */

依赖于如果要转换的数字量级太大，strtol() 将设置errno = ERANGE 并返回LONG_MIN（如果字符串中的数字为负数）或LONG_MAX（如果为正数））。为了检测到这一点，我们必须首先将errno 设置为零。如果字符串为空（或行中有一个杂散的 nul 字符 \0），strtol() 将返回 0 和 next == curr。

【讨论】：