strcpy为何不安全

在C语言中，strcpy函数用于将一个字符串复制到另一个字符串中。但是，由于C语言中字符串以'\0'结尾，strcpy函数不会检查目标字符串的空间是否足够，导致可能发生缓冲区溢出的问题。在strcpy函数执行时，如果源字符串的长度大于目标字符串的长度，那么超出目标字符串长度的字符将写入目标字符串后面的内存空间，从而可能覆盖随后的数据，导致程序崩溃或者安全漏洞。

例如，以下代码使用strcpy函数将一个较长的字符串复制到一个长度较短的字符串中：

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

int main()
{
    char source[] = "This is a long string that will not fit in the target array.";
    char target[10];
    strcpy(target, source);
    printf("Target string is: %s", target);
    return 0;
}

在上面的示例中，源字符串的长度超出了目标字符串的大小，因此将会发生缓冲区溢出。这可能会导致程序崩溃或者敏感数据泄露。因此， strcpy 函数经常被黑客利用来进行攻击。

安全替代品

为了避免使用strcpy带来的安全问题，C语言提供了一些安全的字符串函数，如strncpy，memcpy，strlcpy等。这些函数允许我们指定要复制的字符串的最大长度，从而确保不会发生缓冲区溢出。有一些替代strcpy函数的函数：

1. strncpy

strncpy 函数可以用来避免strcpy带来的安全问题。 strncpy 函数仅复制目标字符串中的指定字符数。例如，以下代码使用strncpy函数将一个较长的字符串复制到一个长度较短的字符串中：

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

int main()
{
    char source[] = "This is a long string that will not fit in the target array.";
    char target[10];
    strncpy(target, source, sizeof(target));
    printf("Target string is: %s", target);
    return 0;
}

缺点：strncpy函数只会将源字符串复制到目标字符串的前n个字符位置，但不会在其余位置上填充 '\0'字符。因此，目标字符串可能不会以空字符'\0'结尾，而导致在字符串末尾的数据没被清空等问题。

2. memcpy函数

memcpy函数可以用来避免strcpy带来的安全问题。memcpy函数复制的数据量是由用户自己指定的，可以比strlenstrcpysize控制更加灵活。例如，以下代码使用memcpy函数将一个较长的字符串复制到一个长度较短的字符串中：

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

int main()
{
    char source[] = "This is a long string that will not fit in the target array.";
    char target[10];
    memcpy(target, source, sizeof(target));
    printf("Target string is: %s", target);
    return 0;
}

3. strlcpy函数

strlcpy 函数实际上是由OpenBSD团队创建，并开始被许多其他系统采用，如 Solaris, NetBSD, FreeBSD 以及 Mac OS X。该函数从其名字得知， strlcpy将源字符串复制到目标字符串，但最多可以复制 n-1 个字符和一个空终止字符。

优点：Strlcpy函数不需要输入目标字符串的大小，因为它会记录目标字符串的大小并确保复制的源字符串内容不会超过目标字符串的大小。函数执行完毕，确保结果字符串一定以空字符'\0'结尾。这使得编写安全代码更加容易。

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

int main()
{
    char source[] = "This is a long string that will not fit in the target array.";
    char target[10];
    strlcpy(target, source, sizeof(target));
    printf("Target string is: %s", target);
    return 0;
}

总之，在使用strcpy函数时，爱惜每个字节，检查源字符串的长度和目标字符串的空间大小，确保缓冲区不会溢出，从而避免安全问题。而且我们可以使用其他安全的可替代函数，比如strncpy，memcpy和strlcpy等等，从而更好地确保代码的安全性。