使用sprintf時溢出怎麼會影響到變數的值？

01-21

最近在MSP430G2553（一款微控制器）上寫程序，用到了stdio.h里的sprintf函數，其實老發現有錯誤，後來單步調試發現當我運行sprintf函數第三次的，有幾個全局變數的值被改變了，第一感覺就是sprintf使什麼東西溢出了，覆蓋了原先的數據。我想問的問題是：
1、就是標題。
2、遇到這種問題時想要不上知乎獨立解決這個問題（計算機工作原理？編譯原理？）需要哪些知識，往大家推薦點書或者名詞我索引索引。
還有如果單純問問題1，那我就不會在知乎問了。
給出詳細信息：

我在另一個文件a.h中定義了
//模式枚舉體

typedef enum

{

ConstVolMode = 0,

ConstCurMode

}ModeDef;

//模式枚舉體

extern ModeDef ConstMode;

在a.c里我初始化為
ModeDef ConstMode = ConstVolMode;

然後在另一個文件b.c中include了a.h

可是我運行的時候發現執行到一句的時候ConstMode 的值被改變成一個莫名其妙的量。。

如圖：
當我執行到
sprintf(Strline3, "輸出電流：%.3fA", ADC_FiltedValue[1]);時

我跳到了彙編內運行。單步跳到00D9DE處，此時ConstMode的值還是ConstVolMode，截了個圖，按下一步得到下圖。

明顯ConstMode的值被改成了一個奇怪的值。

關於第一個問題，這其實只是 C 語言的基礎問題，查看相關文檔可解決。sprintf 本身不是安全的，它會無條件往第一個參數的地址寫數據，無論這塊數據空間是誰的。當然，在格式化串的時候也可能發生問題只是概率較低，目前想來可能有問題的就這兩處，首先當然你應當去找 Strline3 的責任。

關於第二個問題，其實用 Linux 的話，標準庫函數直接 man 就好了。不行去問問 stackoverflow 也是好的，順帶提高英語讀寫技能。

順便說一下：也許會有很多人說你這程序寫得不好，全局變數亂飛什麼的。這其實也是事實，只不過很多時候程序能用，沒太多人去糾結這些細節。但你現在程序有問題了，再來看的時候，會發現你這個函數裡面冒出來的變數好像全是全局量，這對你查問題其實非常不利。

如果你的程序是運行在x86的windows的話，那麼sprintf用的是cdecl這個calling convention。sprintf要求第一個參數是緩衝區的指針，而且他在輸入的時候是不檢查緩衝區的大小的。在這裡推薦使用VC++的sprintf_s函數。如果你的StrlineX是一個數組，不管是全局變數也好，函數的局部變數也好（這個更危險），那StrlineX的「後面」肯定是別的變數了。於是如果你提供給sprintf函數的緩衝區的尺寸不夠，那他就會把你的東西慢慢覆蓋到你接下來的所有變數裡面。

也就是說，如果你這麼聲明的話：

char a[10];

char b;

char c;

在某些編譯選項下面，a[10]==b, a[11]==c這種情況是會出現的。

VC++在debug下面會在變數中間放（通常是12個位元組的）某些值，退出函數的時候他會檢查一下這些值是不是被改寫了，如果是證明你搞錯了什麼事情，就掛了。這是release沒事但是debug有事的其中一種常見原因——因為release通常沒有檢查，而且函數的本地變數用完即棄，剛好你也沒有寫得太遠。

１. 關於第一個問題：

ConstMode是個全局變數，它在進程的地址空間中屬於數據區。

對於sprintf函數，第一個參數是個指針，指向一個緩衝區，存入輸出的內容。

結合你的程序邏輯和執行情況，排除ConstMode被並發地從其它程序流程修改，

那麼唯一的可能就是Strline3在緊臨數據區中ConstMode的地方，導致輸出到

Strline3這個緩衝區後，超出限制，繼續覆蓋後續的本來屬於ConstMode的內存

區域。(我猜想很有可能ConstMode和Strline3這兩個變數都是定義為全局變數，

並且，在程序鏈接後，Strline3分配在ConstMode地址之前，導致了這種可能性，

如果你能把程序定義這兩個變數的部分給出，更有助於分析)

2. 關於第二個問題：

１.了解程序進程地址空間概念，知道全局變數，臨時變數的區別是如何體現在進程空間上的。
這對於了解緩衝區溢出，堆溢出的原理很重要。你這個程序的原因就是，緩衝區長度分配有限
　，這個緩衝區目前看很有可能是定義為全局變數（即在數據段），它的長度在程序開始時就固定　　了，這就百分百可以觸發緩衝區溢出問題。這顯然就不是合理的做法，更合理的做法是根據要輸
　出數據的長度，動態地在堆區域分配(malloc或new).
　如果對進程地址空間有了概念，很多這種問題能避免，或者幫助分析。

某一操作系統書籍中關於進程內存空間章節的描述，

編譯，鏈接的一些知識，《程序員的自我修養—鏈接、裝載與庫》是不錯的入門書

2. 學習必要的彙編知識，了解函數的棧幀的結構，這對於分析緩衝區溢出問題也是必備的。（不

過，你的例子並不是在棧區的溢出，而是在數據區的溢出）

　任一本彙編書籍中的關於函數部分的論述章節

《深入理解計算機系統》絕對是你想要的那一本：

深入理解計算機系統（原書第2版） (豆瓣)

sprintf不會檢查緩衝區長度，在一些編譯選項下會造成超過長度bug，也就是你提出的問題，如果是windows下vc++的話，盡量用安全函數，sprintf_s