网站 coderbyte 上的“gets(stdin)”是怎么回事？

Question

Coderbyte 是一个在线编码挑战网站（我是在 2 分钟前发现的）。

The first C++ challenge 你有一个需要修改的 C++ 框架：

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

int FirstFactorial(int num) {

  // Code goes here
  return num;

}

int main() {

  // Keep this function call here
  cout << FirstFactorial(gets(stdin));
  return 0;

}

如果你对 C++ 不太熟悉，那么首先出现在你眼中的^*是：

int FirstFactorial(int num);
cout << FirstFactorial(gets(stdin));

所以，好的，代码调用 gets 自 C++11 以来已弃用，自 C++14 以来已被删除，这本身就是不好的。

但后来我意识到：gets 的类型是 char*(char*)。所以它不应该接受 FILE* 参数并且结果不应该可以用来代替 int 参数，但是......它不仅编译时没有任何警告或错误，而且它运行并实际上传递了将输入值更正为FirstFactorial。

在这个特定站点之外，代码无法编译（如预期的那样），那么这里发生了什么？

---

^{*实际上第一个是using namespace std，但这与我的问题无关。}

Answer 1

我是 Coderbyte 的创始人，也是创建此 gets(stdin) hack 的人。

这篇文章中的 cmets 是正确的，它是一种查找和替换的形式，所以让我解释一下我为什么这么快就这样做了。

当我第一次创建网站时（大约在 2012 年），它只支持 JavaScript。没有办法在浏览器中运行的 JavaScript 中“读取输入”，因此会有一个函数 foo(input)，我使用 Node.js 中的 readline() 函数将其称为 foo(readline())。除了我还是个孩子并且不知道更好，所以我实际上只是用运行时的输入替换了readline()。所以foo(readline()) 变成了foo(2) 或foo("hello")，这对 JavaScript 来说很好用。

大约在 2013/2014 年左右，我添加了更多语言并使用第三方服务在线评估代码，但使用我正在使用的服务执行 stdin/stdout 非常困难，所以我坚持使用同样愚蠢的 find-and-替换 Python、Ruby 以及最终的 C++、C# 等语言。

快进到今天，我在自己的容器中运行代码，但从未更新 stdin/stdout 的工作方式，因为人们已经习惯了奇怪的 hack（有些人甚至在论坛上发帖解释如何绕过它） .

我知道这不是最佳实践，而且对于学习新语言的人来说看到这样的 hack 并没有帮助，但这个想法是让新程序员根本不用担心读取输入，而只专注于编写算法解决问题。几年前关于编码挑战网站的一个常见抱怨是，新程序员会花费大量时间来弄清楚如何从 stdin 中读取或从文件中读取行，所以我希望新程序员在 Coderbyte 上避免这个问题。

我将很快更新整个编辑器页面以及默认代码和stdin 阅读语言。希望 C++ 程序员会更喜欢使用 Coderbyte :)

Answer 2

我在 Coderbyte 编辑器中尝试了对 main 的以下添加：

std::cout << "gets(stdin)";

神秘而神秘的 sn-p gets(stdin) 出现在字符串文字中。这不应该被任何东西转换，甚至预处理器也不应该，并且任何 C++ 程序员应该期望这段代码将精确的字符串gets(stdin) 打印到标准输出。然而，当在 coderbyte 上编译和运行时，我们会看到以下输出：

8

8 的值直接取自编辑器下方便的“输入”字段。

由此可见，该在线编辑器正在对源代码执行盲查找和替换操作，将gets(stdin) 的外观替换为用户的“输入”。我个人认为这是对语言的滥用，比粗心的预处理器宏更糟糕。

在一个在线编码挑战网站的背景下，我对此感到担心，因为它教授像gets(stdin) 这样的非常规、非标准、无意义且至少不安全的做法，并且在在其他平台上无法重复的方式。

我敢肯定，仅使用 std::cin 并将输入流式传输到程序不会这困难。

Answer 3

我很感兴趣。所以，是时候戴上调查眼镜了，因为我无法访问编译器或编译标志，所以我需要发挥创造力。此外，因为这段代码没有任何意义，所以质疑每一个假设都不是一个坏主意。

首先让我们检查gets 的实际类型。我有一个小技巧：

template <class> struct Name;

int main() { 
    
    Name<decltype(gets)> n;
  
  // keep this function call here
  cout << FirstFactorial(gets(stdin));
  return 0;
    
}

看起来……很正常：

/tmp/613814454/Main.cpp:16:19: warning: 'gets' is deprecated [-Wdeprecated-declarations]
    Name<decltype(gets)> n;
                  ^
/usr/include/stdio.h:638:37: note: 'gets' has been explicitly marked deprecated here
extern char *gets (char *__s) __wur __attribute_deprecated__;
                                    ^
/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/cdefs.h:254:51: note: expanded from macro '__attribute_deprecated__'
# define __attribute_deprecated__ __attribute__ ((__deprecated__))
                                                  ^
/tmp/613814454/Main.cpp:16:26: error: implicit instantiation of undefined template 'Name<char *(char *)>'
    Name<decltype(gets)> n;
                         ^
/tmp/613814454/Main.cpp:12:25: note: template is declared here
template <class> struct Name;
                        ^
1 warning and 1 error generated.

gets 被标记为已弃用并具有签名char *(char *)。但是那FirstFactorial(gets(stdin));是怎么编译的呢？

让我们试试别的吧：

int main() { 
  Name<decltype(gets(stdin))> n;
  
  // keep this function call here
  cout << FirstFactorial(gets(stdin));
  return 0;
    
} 

这给了我们：

/tmp/286775780/Main.cpp:15:21: error: implicit instantiation of undefined template 'Name<int>'
  Name<decltype(8)> n;
                    ^

终于我们得到了一些东西：decltype(8)。所以整个 gets(stdin) 在文本上被替换为输入 (8)。

事情变得更奇怪了。编译器错误继续：

/tmp/596773533/Main.cpp:18:26: error: no matching function for call to 'gets'
  cout << FirstFactorial(gets(stdin));
                         ^~~~
/usr/include/stdio.h:638:14: note: candidate function not viable: no known conversion from 'struct _IO_FILE *' to 'char *' for 1st argument
extern char *gets (char *__s) __wur __attribute_deprecated__;

所以现在我们得到了cout << FirstFactorial(gets(stdin)); 的预期错误

我检查了一个宏，因为 #undef gets 似乎什么也没做，所以它看起来不是一个宏。

但是

std::integral_constant<int, gets(stdin)> n;

它编译。

但是

std::integral_constant<int, gets(stdin)> n;    // OK
std::integral_constant<int, gets(stdin)> n2;   // ERROR                                          wtf??

在n2 行没有出现预期错误。

同样，几乎对main 的任何修改都会使cout << FirstFactorial(gets(stdin)); 行吐出预期的错误。

此外，stdin 实际上似乎是空的。

所以我只能得出结论并推测他们有一个解析源代码的小程序，并在实际将其输入编译器之前尝试（糟糕地）用测试用例输入值替换 gets(stdin)。如果有人有更好的理论或实际上知道他们在做什么，请分享！

这显然是一个非常糟糕的做法。在研究这个问题时，我发现这里至少有一个问题（example），因为人们不知道有一个网站可以做到这一点，他们的答案是“不要使用gets使用......相反”这确实是一个很好的建议，但只会让 OP 更加困惑，因为任何从标准输入进行有效读取的尝试都将在此站点上失败。

---

TLDR

gets(stdin) 是无效的 C++。这是这个特定网站使用的噱头（我不知道是什么原因）。如果您想继续在网站上提交（我既不认可也不认可），您必须使用此构造，否则将没有意义，但请注意它很脆弱。几乎对main 的任何修改都会产生错误。在本网站之外使用正常的输入阅读方法。