C语言函数strcpy strncpy和strlcpy

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好多人已经知道利用strncpy替代strcpy来防止缓冲区越界。
但是如果还要考虑运行效率的话,也许strlcpy是一个更好的方式。

1. strcpy

我们知道,strcpy 是依据\0作为结束判断的,如果 to 的空间不够,则会引起 buffer overflow。strcpy 常规的实现代码如下(来自 OpenBSD 3.9):

char *
strcpy(char *to, const char *from)
{
       char *save = to;

       for (; (*to = *from) != ”; ++from, ++to);
       return(save);
}

但通常,我们的 from 都来源于用户的输入,很可能是非常大的一个字符串,因此 strcpy 不够安全。

2. strncpy

在 ANSI C 中,strcpy 的安全版本是 strncpy。

char *strncpy(char *s1, const char *s2, size_t n);

但 strncpy 其行为是很诡异的(不符合我们的通常习惯)。标准规定 n 并不是 sizeof(s1),而是要复制的 char 的个数。一个最常见的问题,就是 strncpy 并不帮你保证字符串以\0结束。

char buf[8];
strncpy( buf, "abcdefgh", 8 );

看这个程序,buf 将会被 "abcdefgh" 填满,但却没有\0结束符了。

另外,如果 s2 的内容比较少,而 n 又比较大的话,strncpy 将会把之间的空间都用\0填充。这又出现了一个效率上的问题,如下:

char buf[80];
strncpy( buf, "abcdefgh", 79 );

上面的 strncpy 会填写 79 个 char,而不仅仅是 "abcdefgh" 本身。

strncpy 的标准用法为:(手工写上 )

strncpy(path, src, sizeof(path) – 1);
path[sizeof(path) – 1] = ”;
len = strlen(path);

3. strlcpy

// Copy src to string dst of size siz. At most siz-1 characters
// will be copied. Always NUL terminates (unless siz == 0).
// Returns strlen(src); if retval >= siz, truncation occurred.
size_t
strlcpy(char *dst, const char *src, size_t siz);

而使用 strlcpy,就不需要我们去手动负责\0了,仅需要把 sizeof(dst) 告之 strlcpy 即可:

strlcpy(path, src, sizeof(path));
len = strlen(path);

if ( len >= sizeof(path) )
       printf("src is truncated.");

并且 strlcpy 传回的是 strlen(str),因此我们也很方便的可以判断数据是否被截断。

[* 一点点历史 *]

strlcpy 并不属于 ANSI C,至今也还不是标准。

strlcpy 来源于 OpenBSD 2.4,之后很多 unix-like 系统的 libc 中都加入了 strlcpy 函数,在 FreeBSD、Linux 里面都找到了 strlcpy。(Linux使用的是 glibc,glibc里面有 strlcpy,则所有的 Linux 版本也都应该有 strlcpy)

但 Windows 下是没有 strlcpy 的,对应的是strcpy_s函数。

原文出处不可考,故无法给出链接。

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