newlib 中的打印函数printf,sprintf及asprintf

一个程序debug无错，而release有错。最终定位于某sprintf函数缓冲区溢出，在网上找了一些相关内容。

使用sprintf 的常见问题

sprintf 是个变参函数，使用时经常出问题，而且只要出问题通常就是能导致程序崩溃的内存访问错误，但好在由sprintf 误用导致的问题虽然严重，却很容易找出，无非就是那么几种情况，通常用眼睛再把出错的代码多看几眼就看出来了。

1，缓冲区溢出

第一个参数的长度太短了，没的说，给个大点的地方吧。当然也可能是后面的参数的问题，建议变参对应一定要细心，而打印字符串时，尽量使用”%.ns”的形式指定最大字符数。

2，忘记了第一个参数

低级得不能再低级问题，用printf 用得太惯了。//偶就常犯。

3，变参对应出问题

通常是忘记了提供对应某个格式符的变参，导致以后的参数统统错位，检查检查吧。尤其是对应”*”的那些参数，都提供了吗？不要把一个整数对应一个”%s”，编译器会觉得你欺她太甚了（编译器是obj 和exe 的妈妈，应该是个女的，:P）。

4，strftime

sprnitf 还有个不错的表妹：strftime，专门用于格式化时间字符串的，用法跟她表哥很像，也是一大堆格式控制符，只是毕竟小姑娘家心细，她还要调用者指定缓冲区的最大长度，可能是为了在出现问题时可以推卸责任吧。这里举个例子：

　　time_t t = time(0);
　　//产生"YYYY-MM-DD hh:mm:ss"格式的字符串。
　　char s[32];
　　strftime(s, sizeof(s), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&t));
　　sprintf 在MFC 中也能找到他的知音：CString::Format，strftime 在MFC 中自然也有她的同道：
　　CTime::Format，这一对由于从面向对象哪里得到了赞助，用以写出的代码更觉优雅。

问：我怎样才知道对于任意的sprintf调用需要多大的目标缓冲区？怎样才能避免sprintf目标缓冲区溢出？

答：对这两个极好的问题（暂时还）没有什么好答案。而这也可能正是传统stdio库最大的弱点。

当用于sprintf的格式串已知且相对简单时，有时可以预测出缓冲区的大小。如果格式串中包含一个或两个%s，你可以数出固定字符的个数（或用sizeof计算）再加上对插入的字符串的strlen调用的返回值。对于整型，%d输出的字符数不会超过

((sizeof(int) * CHAR_BIT + 2) / 3 + 1)    /* +1 for '-' */

CHAR_BIT在<limits.h>中定义，但是这个计算可能有些过于保守了。它计算的是数字以八进制存储需要的字节数，十进制的存储可以保证使用同样或更少的字节数。

当格式串更复杂或者在运行前未知的时候，预测缓冲区大小会变得跟重新实现sprintf一样困难，而且会很容易出错。有一种最后防线的技术，就是用fprintf向一块内存区或临时文件输出同样的内容，然后检查fprintf的返回值或临时文件的大小，但请参见问题19.13，并提防写文件错误。

如果不能确保缓冲区足够大，就不能调用sprintf，以防缓冲区溢出后改写其他的内存区。如果格式串已知，可以用%.Ns控制%s扩展的长度，或者使用%.*s。参见问题12.11。

要避免溢出问题，可以使用限制长度的sprintf版本，即snprintf。这样使用：

snprintf(buf, bufsize, "You typed /"%s/"", answer);

snprintf在几个stdio库中已经提供好几年了，包括GNU和4.4bsd。在C99中已经被标准化了。

还有一个好处是，C99的snprintf提供了预测任意sprintf调用所需的缓冲区大小的方法。C99的snprintf返回它可能放到缓冲区的字符数，而它又可以用空指针和缓冲区大小0进行调用。因此，

nch = snprintf(NULL, 0, fmtstring, /*other arguments*/);

这样的调用就可以预测出格式串扩展后所需要的字符数。

另一个（非标准的）选择是asprintf函数，在BSD和GNU的C库中都有提供，它调用malloc为格式串分配空间，并返回分配内存区的指针。这样使用:

char *buf;

asprintf(&buf, "%d=%s", 42, "forty-two");

    /*now buf points to malloc'ed space containing formatted string*/

参考资料：[9, Sec. 7.13.6.6]

 

总结：a) asprintf 调用prinf

          b)