int向string赋值潜在的溢出bug

2011-11-1 wcdj

在程序中，有时会这样写代码：

#define XXX_ID 1
string str_result;
str_result = XXX_ID;
// ...
int iResultCode = atoi(str_result.c_str());

问题：这样的代码是否正确？

程序员本意的想法是iResultCode 应该为 1：

// error
str = 1; 
int iRes = atoi(str.c_str());// iRes == 1 ? , wrong! iRes == 0

实际的情况：
str = 数字，编译器会把这个数字解释为一个字符的ASCII值，从而把这个字符通过重载赋值运算符函数，赋值给str这个对象。因此，当str = 49; 时，str被赋值为字符 '1' 。然后，再通过atoi转换，iRes的值也为1。

// ok
str = 49; 
int iRes = atoi(str.c_str());// iRes == 1, ok

原因分析：

string str;
str = 1;
会调用：
_Myt& operator=(_Elem _Ch)// _Ch == 1
{	// assign 1 * _Ch
	return (assign(1, _Ch));
}

str = '1';
会调用：
_Myt& operator=(_Elem _Ch)// _Ch == 49
{	// assign 1 * _Ch
	return (assign(1, _Ch));
}

str = "1";
会调用：
_Myt& operator=(const _Elem *_Ptr)
{	// assign [_Ptr, <null>)
	return (assign(_Ptr));
}

一个存在bug的例子：

#include <iostream>
#include <string>
using std::string;
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
	string str1, str2, str3, str4;
	str1 = "1";
	str2 = '1'; 

	/*
	str = (char)0;		// 0
	str = 1;			// 1
	str = 127;			// 127
	str = 128;			// -128 
	str = 255;			// -1
	str = 256;			// 0
	str = 257;			// 1
	*/
	// warning C4305: 'argument' : truncation from 'int' to 'char'
	// warning C4309: 'argument' : truncation of constant value
	str3 = 257;
	str4  = 1;// ok, no warning

	if (str3 == str4)
	{
		cout << "bug" <<endl;
	}

	cout << str1.c_str() << endl;
	cout << str2.c_str() <<endl;
	cout << str3.c_str() <<endl;
	cout << str4.c_str() <<endl;

    return 0;
}

结论：
用一个常量向string赋值的时候，这个常量的最大有效范围是char，即，0~127，超过这个范围就会被截断，而且用常量向string赋值然后再atoi转换回来，这个结果也是与我们的意愿不符的，并不会返回正确的值。因此，安全的做法应该是：先将int转换为char*，再赋值给string，这样我们想保存的最大数值（ID）可以为最大整型类型所表示的最大数值。

char szTmp[128]={0};
sprintf(szTmp, "%d", 257);
str3 = szTmp;

memset(szTmp, 0 ,sizeof(szTmp));
sprintf(szTmp, "%d", 1);
str3 = szTmp;

安全一点的做法是使用：snprintf（Linux）/ _snprintf（Windows）。

const int iLen = 128;
char szTmp[iLen] = {0};
_snprintf(szTmp, sizeof(szTmp)-1, "%d", 257);
str3 = szTmp;

memset(szTmp, 0 ,sizeof(szTmp));
_snprintf(szTmp, sizeof(szTmp)-1, "%d", 1);
str3 = szTmp;

注意：snprintf（Linux）与 _snprintf（Windows）对补0有不同，Linux下的自动补0，Windows的则不会。