如何避免使用 gcc 在 c 中包装输入数据？

Question

#include<stdio.h>
void main()
{
    unsigned int a;
    printf("Enter a number:");
    scanf("%u",&a);
    if ( a <= 4294967295) {
        printf("Entered no is within limit\n");
    } 
    else {
        printf("Entered no is not in the limit");
    }
}

哪个输入数字会在上述条件下执行else块？

if 块总是被执行，尽管输入大于限制。这是因为包装。有什么方法可以查出包裹吗？

这是因为 unsigned int 的最大限制是 4294967295，它是二进制 1 的 32 位 如果我的输入是 4294967296，它将变为 1，后跟 32 位 0。 我们无法访问 1 的第 33 位 是否有可能访问第 33 位？

Answer 1

哪个输入数字会在上述条件下执行else块？

您的系统很可能使用最大值为 4294967295 的 32 位无符号整数。

如果是这样，则没有可以触发else 块的输入。

正如许多人评论的那样，简单的解决方案是使用具有更多位的变量（如果可能）。但正如@Brendan 指出的那样，它只会给您带来其他问题。

更健壮的解决方案是编写自己的函数来解析输入，而不是使用scanf

这样的功能可能是这样的：

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

// Returns 1 if the string can by converted to unsigned int without overflow
// else return 0
int string2unsigned(const char* s, unsigned int* u)
{
    unsigned int t = 0;
    if (*s > '9' || *s < '0') return 0;      // Check for unexpected char
    while(*s)
    {
        if (*s == '\n') break;                   // Stop if '\n' is found 
        if (*s > '9' || *s < '0') return 0;      // Check for unexpected char
        if (t > UINT_MAX/10) return 0;           // Check for overflow
        t = 10 * t;
        if (t > UINT_MAX - (*s - '0')) return 0; // Check for overflow
        t = t + (*s - '0');
        s++;
    }
    *u = t;
    return 1;
}

int main(void) {
    unsigned int u;
    char s[100];
    if (!fgets(s, 100, stdin))   // Use fgets to read a line
    {
        printf("Failed to read input\n");
    }
    else
    {
        if (string2unsigned(s, &u))
        {
            printf("OK %u\n", u);
        }
        else
        {
            printf("Illegal %s", s);
        }
    }
    return 0;
}

例子：

input: 4294967295
output: OK 4294967295

 input: 4294967296
 output: Illegal 4294967296

（感谢@chux 为我的原始代码提出了更好的替代方案）

Answer 2

使用更大的整数类型（具有更多位）是错误的和损坏的。这样做只会给您带来一个新问题（例如，在不应该接受高于 18446744073709551615 的数字时接受）。

用于用户界面设计；单个“输入的数字不在限制范围内”错误消息是不可接受的。您必须告诉用户真正的问题是什么，并提醒用户您的期望。

至少，您应该处理至少 4 种不同类型的错误（因此您应该能够显示至少 4 种不同的错误消息）：

• 没有收到任何输入（stdin 给了你一个EOF）

• 输入包含无效字符（例如字节 0x00、格式错误的 UTF-8 多字节序列、高于 0x7F 的 ASCII 字符等）

• 输入包含无法识别/未接受的字符（例如，用户输入了“Bork！”、“0x1234”或“12”；或者用户输入了“12,345.00”并且您的代码无法处理千位分隔符或分数）

• 输入是有效数字，但不在特定范围内。这可能包括负值，例如“-1234”（在这种情况下，减号不应被视为无法识别/不接受的字符，从而导致给出错误的错误消息）。

还要注意，限制不取决于你使用的变量类型的大小；您选择的变量类型的大小取决于限制。例如，如果您要求某人输入他们的年龄并且他们输入“12345”，那么这应该会导致一条错误消息，例如“数字超出范围（年龄必须在 1 到 150 之间）”。不管它是否导致溢出。在这种情况下，限制将是 150（而不是像 INT_MAX 这样的东西，因为没有人可能会那么老）。由于限制为 150，因此您不能选择使用 signed char 作为变量类型，但可以选择使用 uint8_t（或任何更大的值）。

考虑到所有这些； scanf() 永远无法用于解析“来自人类的字符串”。您必须编写自己的解析器或找到合适的东西（“非标准”库）。