C strcpy_s 函数
最后修改：2025 年 4 月 8 日
字符串操作在 C 编程中是基础性的，而 strcpy_s 是比 strcpy 更安全的字符串复制替代品。本教程将深入介绍 strcpy_s，包括其语法、用法以及相对于传统字符串函数的优势。我们将探讨实际示例，并讨论何时使用此更安全的函数。理解 strcpy_s 有助于防止缓冲区溢出并提高程序安全性。
什么是 strcpy_s？
strcpy_s 函数将一个以 null 结尾的字符串从源复制到目标，并进行边界检查。它是 C11 附录 K 的一部分，接受三个参数：目标指针、目标大小和源指针。strcpy_s 通过验证目标是否有足够的空间来防止缓冲区溢出。与 strcpy 不同，它在失败时返回一个错误代码。这使其对于安全关键型应用程序更加安全。
为什么使用 strcpy_s 而不是 strcpy？
传统的 strcpy 不安全，因为它不检查缓冲区大小，可能导致缓冲区溢出。strcpy_s 添加了运行时约束检查以防止这些漏洞。它需要指定目标缓冲区大小，并为无效操作返回错误代码。虽然并非普遍可用，但在针对安全环境时推荐使用。在安全至关重要的地方，始终优先使用 strcpy_s。
基本的 strcpy_s 用法
此示例演示了使用 strcpy_s 的基本字符串复制。
#define __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "Hello, World!";
char dest[20];
// Safe string copy
errno_t result = strcpy_s(dest, sizeof(dest), src);
if (result == 0) {
printf("Copied successfully: %s\n", dest);
} else {
printf("Error copying string\n");
}
return 0;
}
在这里，strcpy_s 将字符串从 src 复制到 dest，并进行边界检查。目标大小指定为 sizeof(dest) 以确保安全。该函数在成功时返回零，在失败时返回非零。此示例检查返回值以正确处理错误。在使用安全函数时，始终验证结果。
处理小型缓冲区
此示例显示了 strcpy_s 如何防止缓冲区溢出。
#define __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "This string is too long";
char dest[10];
// Attempt to copy to small buffer
errno_t result = strcpy_s(dest, sizeof(dest), src);
if (result != 0) {
printf("Error %d: Buffer too small\n", result);
return 1;
}
printf("Copied: %s\n", dest);
return 0;
}
此代码演示了 strcpy_s 对缓冲区溢出的防护。目标缓冲区对于源字符串来说太小了。strcpy_s 检测到这一点并返回一个错误代码，而不是导致未定义行为。程序检查返回值并优雅地处理错误。这是比传统 strcpy 的重大改进。
复制到动态分配的内存
此示例显示了将字符串安全地复制到动态分配的内存中。
#define __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
char src[] = "Dynamic allocation test";
char *dest = malloc(50);
if (dest == NULL) {
printf("Memory allocation failed\n");
return 1;
}
// Safe copy to dynamic memory
errno_t result = strcpy_s(dest, 50, src);
if (result == 0) {
printf("Copied: %s\n", dest);
} else {
printf("Copy failed\n");
}
free(dest);
return 0;
}
在这里，strcpy_s 将字符串复制到动态分配的内存中。目标大小作为分配的缓冲区大小明确提供。程序同时检查内存分配成功和复制操作成功。始终记得在使用完动态分配的内存后释放它。这种方法结合了内存安全和字符串操作安全。
将 strcpy_s 与结构一起使用
此示例演示了在结构中使用 strcpy_s。
#define __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef struct {
int id;
char name[20];
} Employee;
int main() {
Employee emp;
char src[] = "John Doe";
// Safe copy into structure member
errno_t result = strcpy_s(emp.name, sizeof(emp.name), src);
if (result == 0) {
emp.id = 1001;
printf("Employee %d: %s\n", emp.id, emp.name);
} else {
printf("Failed to set employee name\n");
}
return 0;
}
此代码使用 strcpy_s 安全地将字符串复制到结构成员中。目标大小指定为结构字符数组的大小。这可以防止在处理固定大小的结构成员时发生缓冲区溢出。该示例显示了字符串操作的正确错误处理。这种模式对于安全地初始化结构字符串字段很有用。
将 strcpy_s 与字符串连接结合使用
此示例显示了如何结合使用 strcpy_s 和 strcat_s 来安全地构建字符串。
#define __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char part1[] = "Hello";
char part2[] = " World!";
char buffer[20];
// Safe initial copy
errno_t result = strcpy_s(buffer, sizeof(buffer), part1);
if (result != 0) {
printf("Initial copy failed\n");
return 1;
}
// Safe concatenation
result = strcat_s(buffer, sizeof(buffer), part2);
if (result == 0) {
printf("Combined string: %s\n", buffer);
} else {
printf("Concatenation failed\n");
}
return 0;
}
此示例演示了如何使用 strcpy_s 进行初始复制，并使用 strcat_s 进行连接，从而安全地构建字符串。这两个函数都执行边界检查以防止缓冲区溢出。程序检查每个操作的返回值以处理错误。这种方法比在没有大小检查的情况下使用 strcpy 和 strcat 更安全。在组合字符串操作时，请始终验证缓冲区大小。
使用 strcpy_s 的最佳实践
- 始终检查返回值：在
strcpy_s失败时正确处理错误。 - 使用正确的缓冲区大小：提供实际的目标缓冲区大小，而不是字符串长度。
- 优先于传统 strcpy：在安全敏感的代码中使用
strcpy_s。 - 与其他安全函数结合使用：将
strcat_s用于字符串连接。 - 验证编译器支持：在使用之前，请确保您的编译器支持附录 K。
来源
本教程探讨了 strcpy_s 函数，演示了其在安全字符串操作方面相对于 strcpy 的优势。虽然并非普遍可用，但它为现代 C 编程提供了重要的安全功能。在 C 中处理字符串时，请始终考虑安全性。
作者
列表 C 标准库。