调用isalpha导致分割故障

Question

我有以下程序，它会导致分段错误。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("TEST");

    for (int k=0; k<(strlen(argv[1])); k++)
    {
        if (!isalpha(argv[1])) {
            printf("Enter only alphabets!");
            return 1;
        }
    }

    return 0;
}

我发现是这条线导致了这个问题

if (!isalpha(argv[1])) {

而用argv[1]代替argv[1][k]解决了这一问题。

然而，我发现很奇怪的是，这个程序导致了一个分割错误，甚至没有打印TEST。我还期望isalpha函数不正确地检查指向argv[1]的char*指针的下字节是否正确，但情况似乎并非如此。我有代码来检查参数的数量，但这里没有简单显示。

这里发生了什么事？

Answer 1

一般来说，讨论为什么未定义的行为会导致这样或那样的结果是毫无意义的。

但是，尝试理解某些事情发生的原因并不有害，即使它超出了规范的范围。

isalpha的实现使用一个简单的数组来查找所有可能的unsigned char值。在这种情况下，作为参数传递的值被用作数组的索引。当一个真正的字符被限制为8位时，整数就不是了。该函数以一个int作为参数。这也是为了允许输入不适合于EOF的unsigned char。

如果您将像0x7239482342这样的地址传递到您的函数中，这远远超出了所述数组的末尾，当CPU试图使用该索引读取条目时，它会从世界边缘掉下来。;)

使用这样的地址调用isalpha是编译器在将指针转换为整数时应该发出一些警告的地方。你可能忽略了..。

库可能包含检查有效参数的代码，但也可能只依赖于用户，而不是传递不应该传递的内容。

Answer 2

1. printf没有脸红
2. 从指针到整数的隐式转换应该至少生成约束冲突的编译时诊断，从而产生了一个超出isalpha范围的数字。isalpha被实现为一个查找表，这意味着您的代码访问表超出了界限，因此没有定义行为。
3. 您没有得到诊断信息的原因可能在一个方面，因为isalpha是如何作为宏实现的。在我使用Glibc 2.27-3 3ubuntu1 1的计算机上，isalpha被定义为定义isalpha(c) __isctype( (c)，_ISalpha) # defined __isctype(c，type) \ ((*__ctype_b_loc ())(int) (C)&(无符号短int)类型)宏包含一个不幸的转换到int中，这将使您的错误安静下来！

在这么多人之后我发布这个答案的原因之一是，您没有修复代码，它仍然存在给定扩展字符和char被签名的未定义行为(在x86-32和x86-64上通常就是这种情况)。

给isalpha的正确的论据是(unsigned char)argv[1][k]！C11 7.4

在所有情况下，参数都是int，其值应表示为unsigned char或等于宏EOF的值。如果参数有任何其他值，则行为未定义.。

Answer 3

我觉得很奇怪的是，这个程序在没有打印测试的情况下导致分割错误。

printf不会立即打印，但它会写入时态缓冲区。如果要将字符串刷新到实际输出，则使用\n结束字符串。

而用argv1代替argv1解决了这一问题。

isalpha用于处理单个字符。