建议和规则
建议：
- 理解数组的工作方式
- 获取数组的长度时不要对指针应用sizeof操作符
- 显示地指定数组的边界，即使它已经由初始化值列表隐式地指定
规则：
- 保证数组索引位于合法的范围内
- 在所有源文件中使用一致的数组记法
- 保证变长数组的长度参数位于合法范围之内
- 保证复制的目标具有足够的存储空间
- 保证表达式中的数组类型是兼容的
- 不允许循环迭代到数组尾部之后
- 不要对两个并不指向同一个数组的指针进行相减或比较
- 不要把一个指向非数组对象的指针加上或减去一个整数
- 如果结果值并不引用合法的数组元素，不要把指针加上或减去一个整数
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获取数组的长度时不要对指针应用sizeof操作符
代码：
void clear(int array[]) {
for(size_t i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); i++) {
array[i] = 0;
}
}
void dowork(void) {
int dis[12];
clear(dis);
/*...*/
}
clear()使用sizeof(array) / sizeof(array[0])这种用法确定这个数组的元素数量，但由于array是一个形参，因此它是指针类型，sizeof(array) = sizeof(int *) = 4 （32位OS）
当sizeof操作符应用于声明为数组或函数类型的形参时，它产生经过调整的（指针）类型的长度
解决方案：
void clear(int array[], size_t len) {
for(size_t i = 0; i < len; i++) {
array[i] = 0;
}
}
void dowork(void) {
int dis[12];
clear(dis, sizeof(dis) / sizeof(dis[0]));
/*...*/
}
保证数组索引位于合法的范围内：
代码：
enum {TABLESIZE = 100};
int *table = NULL;
int insert_in_table(int pos, int value) {
if(!table) {
table = (int *)malloc(sizeof(int) *TABLESIZE);
}
if(pos >= TABLESIZE) {
return -1;
}
table[pos] = value;
return 0;
}
pos为int类型，可能为负数，导致在数组所引用的内存边界之外进行写入
解决方案：
enum {TABLESIZE = 100};
int *table = NULL;
int insert_in_table(size_t pos, int value) {
if(!table) {
table = (int *)malloc(sizeof(int) *TABLESIZE);
}
if(pos >= TABLESIZE) {
return -1;
}
table[pos] = value;
return 0;
}
在所有源文件中使用一致的数组记法
当在同一文件中时，void func(char *a); 和 void func(char a[]); 完全等价
但在函数原型之外，如果一个数组在一个文件中声明为指针，在另一个不同的文件中声明为数组，它们是不等价的
代码:
//main.c #include<stdlib.h> enum {ARRAYSIZE = 100}; char *a; void insert_a(void); int main(void) { a = (char*)malloc(ARRAYSIZE); if(a == NULL) { //处理分配错误 } insert_a(); return 0; } //insert_a.c char a[]; void insert_a(void) { a[0] = 'a'; }
解决方案:
//insert_a.h enum {ARRAYSIZE = 100}; extern char *a; void insert_a(void); //insert_a.c #include "insert_a.h" char *a; void insert_a(void) { a[0] = 'a'; } //main.c #include<stdlib.h> #include"insert_a.h" int main(void){ a = (char*)malloc(ARRAYSIZE); if(a == NULL) { //处理分配错误 } insert_a(); return 0; }
保证变长数组的长度参数位于合法范围之内
代码：
void func(size_t s) {
int vla[s];
/*...*/
}
/*...*/
func(size);
/*...*/
解决方案：
enum {MAX_ARRAY = 1024};
void func(size_t s) {
if(s < MAX_ARRAY && s != 0) {
int vla[s];
/*...*/
} else {
//错误处理
}
}
/*...*/
func(size);
/*...*/
保证复制的目标具有足够的存储空间
代码：
enum {WORKSPACE_SIZE = 256};
void func(const int src[], size_t len) {
int dest[WORKSPACE_SIZE];
if(len > WORKSPACE_SIZE) {
//错误处理
}
memcpy(dest, src, sizeof(int) * len);
/*...*/
}
保证表达式中的数组类型是兼容的
代码：
enum {a = 10, b = 15, c = 20};
int arr1[c][b];
int (*arr2)[a];
arr2 = arr1; //不匹配 a != b
解决方案：
enum {a = 10, b = 10, c = 20};
int arr1[c][b];
int (*arr2)[a];
arr2 = arr1; //匹配 a == b
不要把一个指向非数组对象的指针加上或减去一个整数
代码：
struct numbers {
short num1;
short num2;
/*...*/
short num9;
};
int sum_numbers(const struct numbers *numb) {
int total = 0;
const int *numb_ptr;
for(numb_ptr = &numb->num1; numb_ptr <= &numb->num9; numb_ptr++) {
total += *(numb_ptr);
}
return total;
}
int main(void) {
struct numbers my_numbers = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
sum_numbers(&my_numbers);
return 0;
}
上面的代码试图用指针运算访问结构的元素，这是危险的，因为结构中的字段并不保证在内存中是连续的
解决方案（使用数组）：
struct numbers {
short num1;
short num2;
/*...*/
short num9;
};
int sum_numbers(const short *numb, size_t dim) {
int total = 0;
const int *numb_ptr;
for(numb_ptr = numb; numb_ptr < numb + dim; numb_ptr++) {
total += *(numb_ptr);
}
return total;
}
int main(void) {
short my_numbers[9] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
sum_numbers(my_numbers, sizeof(my_numbers) / sizeof(my_numbers[0]));
return 0;
}
参考资料
《C安全编码标准》
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