1、前言
最近在網上看到一道C語言題目，用C語言實現一個函數，給定一個int類型的整數，函數輸出逆序的整數，例如輸入123，則輸出字符串"321",，輸入-123，則輸出字符串"-321"。題目要求，不使用標準庫，不得分配內存。當時覺得蠻簡單的，這不就是類似字符串逆轉嘛，自己嘗試做了一下，測試發現，還是有很多地方考慮不周全。今天在此整理一下基礎知識，作為一名安全開發人員，時刻需要注意代碼的安全，防止有任何漏洞。題目給出的函數如下：
#include <stdio.h> const char * parseInt(int data) { return "321"; } int main() { printf("%s\n", parseInt(123)); return 0; }
2、思考過程
寫代碼最怕的就是沒有想好，一上來就寫，在寫的過程中不斷的測試修改，這樣很浪費時間。因此需要先好好想一下，這個題目到底考些什么呢？
（1）int類型的整數分為正數、0、負數，如何處理這些邊界值
（2）整數與字符串之間的轉換，如何將一個整數轉換為一個字符
（3）如何返回一個const char * 類型的字符串
（4）當輸入的整數超過int的范圍如何處理
3、編碼過程
開始寫代碼的思路如下：定義一個char類型的數組，用于保存結果。使用對10取余和除法操作依次獲取每一位的數字，然后根據ASSIC碼轉換為字符。將字符拼接起來，返回字符串數組結果。編碼實現如下：
const char * parseInt(int data) { char str[16] = {0}; int i = 0; if (data < 0) { data = -data; str[i++] = '-'; } int tmp = data; while (tmp / 10) { char ch = tmp % 10 + 48; tmp = tmp / 10; str[i++] = ch; } str[i++] = tmp % 10 + 48;return str; }
當初沒有考慮那么多，編譯發現出現如下錯誤：
一看編譯錯誤，才意識到自己掉入坑中。題目要求返回一個字符串，而且不用分配內存。當時就想直接定義一個字符數組進行返回，而定義的str屬于函數局部變量。
一個函數的局部變量都是存在stack中的，當這個函數調用過程結束時，這個局部變量都是要釋放掉的，所以就會產生這樣的warning，這個是和變量的life time相關的，所以解決方法有：
1.將char result[16]改為static型
2.使用malloc向heap申請，這些是需要caller用free去釋放的
于是使用static 類型字符串，代碼改進如下：
1 const char * parseInt(int data) 2 { 3 static char str[16] = {0}; 4 int i = 0; 5 6 if (data < 0) { 7 data = -data; 8 str[i++] = '-'; 9 } 10 11 int tmp = data; 12 while (tmp / 10 != 0) { 13 char ch = tmp % 10 + 48; 14 tmp = tmp / 10; 15 str[i++] = ch; 16 } 18 str[i++] = tmp % 10 + 48; 20 return str; 21 }
int main()
{
printf("%s\n", parseInt(123));
printf("%s\n", parseInt(12345678));
printf("%s\n", parseInt(-89790));
return 0;
}
測試結果如下：
改為static之后，編譯成功，看輸出的結果上看，前面兩個輸出是正確的，而第三個輸出的結果是錯誤的。尼瑪，再次掉入坑中，對static變量的應用不精通啊。為什么每次到看到結果后才想起來？
雖然在函數中定義了static局部變量，使得變量的變為靜態stack存儲區域，生命周期從函數中變成了這個程序的范圍。但是static局部變量在函數第一次調用的時候會初始化，后面調用就不會了，直接使用了。因此導致了剛才的結果輸出不對，復用了上次遺留的結果。
static靜態局部變量屬于靜態存儲方式，它具有以下特點：
(1)靜態局部變量在函數內定義 它的生存期為整個源程序，但是其作用域仍與自動變量相同，只能在定義該變量的函數內使用該變量。退出該函數后， 盡管該變量還繼續存在，但不能使用它。
(2)允許對構造類靜態局部量賦初值 例如數組，若未賦以初值，則由系統自動賦以0值。
(3)對基本類型的靜態局部變量若在說明時未賦以初值，則系統自動賦予0值。而對自動變量不賦初值，則其值是不定的。 根據靜態局部變量的特點， 可以 看出它是一種生存期為整個源程序的量。雖然離開定義它的函數后不能使用，但如再次調用定義它的函數時，它又可繼續使用， 而且保存了前次被調用后留下的 值。 因此，當多次調用一個函數且要求在調用之間保留某些變量的值時，可考慮采用靜態局部變量。雖然用全局變量也可以達到上述目的，但全局變量有時會造成 意外的副作用，因此仍以采用局部靜態變量為宜。
第一次調用函數，static變量，初始化。
第二次，及以后，調用函數，static變量，不會初始化。
繼續改進代碼，在函數中將static變量每次使用for循環進行初始化，改進代碼如下：
1 #include <stdio.h> 2 3 const char * parseInt(int data) 4 { 5 static char str[16] = {0}; 6 int i = 0; 7 8 int t = 0; 9 for (; t < 16; t++) { 10 str[t] = 0; 11 } 12 13 if (data < 0) { 14 data = -data; 15 str[i++] = '-'; 16 } 17 18 int tmp = data; 19 while (tmp / 10 != 0) { 20 char ch = tmp % 10 + 48; 21 tmp = tmp / 10; 22 str[i++] = ch; 23 } 24 25 str[i++] = tmp % 10 + 48; 26 27 return str; 28 } 29 30 int main() 31 { 32 printf("%s\n", parseInt(123)); 33 printf("%s\n", parseInt(12345678)); 34 printf("%s\n", parseInt(-89790)); 35 return 0; 36 }
這次輸出結果如下：
終于得到了正確答案，看似很簡單的題目，折騰的這么久，才搞出來。擴展一下，大家看看如下這個輸出什么呢：
printf("%s, %s, %s\n", parseInt(98989),parseInt(-4567), parseInt(123456));
這個結果是什么呢？為什么會這樣呢？
printf("%s\n", parseInt(0x8FFFFFFF));
printf("%s\n", parseInt(0xFFFFFFFF));
這個結果是什么呢？為什么會這樣呢？
int 類型4個字節，32位組成。int的最高位作為符號位，需要特殊處理。
實際運行結果如下：
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