Почему значение целочисленной переменной меняется после чтения строки с помощью scanf? - PullRequest
Новая
       13

Почему значение целочисленной переменной меняется после чтения строки с помощью scanf?

1 голос
/ 04 ноября 2019

Давайте рассмотрим следующий фрагмент кода: 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

int main(){
    char again = 'Y';
    int code;

    do{
        printf("Please inform your option:\n1 - New record\n2 - Delete record\n3 - ecovery record\n4 - Search records\n");
        scanf("%d", &code);

        switch(code){

            case 1:
                printf("Option %d\n",code);
                break;
            case 2:
                printf("Option %d\n",code);
                break;
            case 3:
                printf("Option %d\n",code);
                break;
            case 4:
                printf("Opcao %d\n",code);
                break;
            default:
                printf("code invalido!");
        }

        do{
            printf("Do you wnat to again? [Y - Yes / N - No]: ");
            scanf("%s", &again);
            again = toupper(again);
        }while(again != 'Y' && again != 'N');
        printf("(DEBUG)Option after reading the string %d\n",code);
    }while(again == 'S');

    return 0;
}

Я знаю, что в коде есть ошибка, потому что я использую scanf с "% s" для чтения информации одногоголец. Было бы лучше использовать "% c".

Однако, что меня интересует в этом коде, так это то, что после выполнения "scanf ("% s ", & again);", значение переменной "код »меняется на ноль. И я не уверен, почему это происходит.

Основная основная гипотеза состоит в том, что, поскольку я читаю строку с "% s", в этом процессе scanf хранит информацию двух символов в памяти:символ, предоставленный пользователем и '\ 0'. И я думаю, что информация '\ 0' хранится в области памяти, присвоенной переменной "code".

Имеет ли это смысл?

С наилучшими пожеланиями.

1 Ответ

2 голосов
/ 04 ноября 2019

Да, это имеет смысл. Но интуиция - это одно - давайте проверим!

Скомпилируйте с большим количеством отладочной информации: 

tmp$ gcc -ggdb test.c

Запустите GDB, запустите программу: 

tmp$ gdb ./a.out 
GNU gdb (Ubuntu 7.11.1-0ubuntu1~16.5) 7.11.1
Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from ./a.out...done.
(gdb) run
Starting program: /tmp/a.out 
Please inform your option:
1 - New record
2 - Delete record
3 - ecovery record
4 - Search records
^C
Program received signal SIGINT, Interrupt.
0x00007ffff7b04260 in __read_nocancel () at ../sysdeps/unix/syscall-template.S:84
84  ../sysdeps/unix/syscall-template.S: No such file or directory.

Хорошо,поэтому я нажал Ctrl-C, чтобы прервать программу. Давайте добавим точку наблюдения на code. 

(gdb) bt
#0  0x00007ffff7b04260 in __read_nocancel () at ../sysdeps/unix/syscall-template.S:84
#1  0x00007ffff7a875e8 in _IO_new_file_underflow (fp=0x7ffff7dd18e0 <_IO_2_1_stdin_>) at fileops.c:592
#2  0x00007ffff7a8860e in __GI__IO_default_uflow (fp=0x7ffff7dd18e0 <_IO_2_1_stdin_>) at genops.c:413
#3  0x00007ffff7a69260 in _IO_vfscanf_internal (s=<optimized out>, format=<optimized out>, 
    argptr=argptr@entry=0x7fffffffdbe8, errp=errp@entry=0x0) at vfscanf.c:634
#4  0x00007ffff7a785df in __isoc99_scanf (format=<optimized out>) at isoc99_scanf.c:37
#5  0x00000000004006c1 in main () at test.c:12
(gdb) frame 5
#5  0x00000000004006c1 in main () at test.c:12
12          scanf("%d", &code);
(gdb) watch code
Hardware watchpoint 1: code
(gdb) cont
Continuing.

Теперь, когда мы предоставляем «2» в качестве ввода, мы можем видеть изменение значения: 

2

Hardware watchpoint 1: code

Old value = 32767
New value = 2
0x00007ffff7a6cde7 in _IO_vfscanf_internal (s=<optimized out>, format=<optimized out>, 
    argptr=argptr@entry=0x7fffffffdbe8, errp=errp@entry=0x0) at vfscanf.c:1902
1902    vfscanf.c: No such file or directory.

Хорошо, это былопервый scanf. Давайте перейдем ко второму и дадим «n» в качестве ответа. 

(gdb) cont
Continuing.
Option 2
Do you wnat to again? [Y - Yes / N - No]: n

Hardware watchpoint 1: code

Old value = 2
New value = 0
_IO_vfscanf_internal (s=<optimized out>, format=<optimized out>, argptr=argptr@entry=0x7fffffffdbe8, 
    errp=errp@entry=0x0) at vfscanf.c:1194
1194    in vfscanf.c
(gdb) bt
#0  _IO_vfscanf_internal (s=<optimized out>, format=<optimized out>, argptr=argptr@entry=0x7fffffffdbe8, 
    errp=errp@entry=0x0) at vfscanf.c:1194
#1  0x00007ffff7a785df in __isoc99_scanf (format=<optimized out>) at isoc99_scanf.c:37
#2  0x000000000040076d in main () at test.c:34

Да, он наверняка перезаписывает code там!

Какое значение мы пишем? 

(gdb) disass
Dump of assembler code for function _IO_vfscanf_internal:
[...]
   0x00007ffff7a6a74e <+7886>:  lea    0x1(%rax),%rbx
   0x00007ffff7a6a752 <+7890>:  movb   $0x0,(%rax)
=> 0x00007ffff7a6a755 <+7893>:  je     0x7ffff7a6a77f <_IO_vfscanf_internal+7935>
   0x00007ffff7a6a757 <+7895>:  mov    -0x620(%rbp),%r12
   0x00007ffff7a6a75e <+7902>:  mov    %rbx,%rsi
   0x00007ffff7a6a761 <+7905>:  mov    (%r12),%rdi
[...]

movb означает, что мы пишем байт. И это непосредственное значение (то есть константа) нуля. Он выглядит, ходит и крякает как строковый терминатор!

Если мы хотим быть действительно уверенными, мы могли бы попытаться найти точный исходный файл для этой библиотечной функции. 

(gdb) disass /s $pc-3,+10
Dump of assembler code from 0x7ffff7a6a752 to 0x7ffff7a6a75c:
vfscanf.c:
1192    in vfscanf.c
   0x00007ffff7a6a752 <_IO_vfscanf_internal+7890>:  movb   $0x0,(%rax)

1193    in vfscanf.c
1194    in vfscanf.c
=> 0x00007ffff7a6a755 <_IO_vfscanf_internal+7893>:  je     0x7ffff7a6a77f <_IO_vfscanf_internal+7935>
   0x00007ffff7a6a757 <_IO_vfscanf_internal+7895>:  mov    -0x620(%rbp),%r12
End of assembler dump.

В моем случае это просто: я могу установить пакет "glibc-source" из репозитория Ubuntu apt. Вам может быть труднее, в зависимости от типа вашей системы.

В любом случае, проверьте строку 1192. Это определенно нулевой терминатор. 

glibc-2.23$ find . -name vfscanf.c
./stdio-common/vfscanf.c
glibc-2.23$ less -N ./stdio-common/vfscanf.c
[...]
   1189 
   1190                   str = __mempcpy (str, buf, n);
   1191 #endif
   1192                   *str++ = '\0';
   1193 
   1194                   if ((flags & MALLOC) && str - *strptr != strsize)
   1195                     {
   1196                       char *cp = (char *) realloc (*strptr, str - *strptr);
...