C语言循环错误引发栈缓冲区溢出问题求助

这是一项作业任务：编写C程序，提示用户输入短语并判断是否为回文，禁止使用strlen()、strcmp()等内置字符串处理函数。程序可正常编译，但输入任意字符后触发stack-buffer-overflow错误，怀疑even_count函数循环存在问题。

报错信息 #

This frame has 1 object(s):
    [32, 62) 'pali_array' (line 30) <== Memory access at offset 95 overflows this variable
HINT: this may be a false positive if your program uses some custom stack unwind mechanism, swapcontext or vfork
      (longjmp and C++ exceptions *are* supported)
SUMMARY: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow /home/Execise in C/3.10.c:92 in even_count

程序源码 #

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

int Check_Pali(char pali_array[30],int count);
void lower_conversion(char pali_array[30],int count);
int odd_count(char pali_array[30],int middle);
int even_count(char pali_array[30],int middle);

int main(void){
    char c;
    int flag;
    int count=0;
    char pali_array[30];
    int i;
    while((c=getchar()!='\n')){
        for(i=0;i<30;i++){
        //fill the array with getchar.
        pali_array[i]=c;
        count++;
        if(ispunct(pali_array[i])||isspace(pali_array[i])){
            i--;
            count--;
        }
        //putchar(pali_array[i]);
    }
    }

    flag=Check_Pali(pali_array,count);
    if(flag==1){
        printf("These are not Palindromes!\n");
        }
            else{
                printf("These are Palindromes!\n");
            }
}

int Check_Pali(char pali_array[30],int count){
    int middle;
    int flag;
    //Set all the letters to lower case.
    if(count%2==0){
        middle=(count)/2;
        flag=even_count(pali_array,middle);
        return flag;
    }else{
        middle=count/2;
        flag=odd_count(pali_array,middle);
        return flag;
    }
}
//Turn all the char into lower case.
void lower_conversion(char pali_array[30],int count){
    int i;
    for(i=0;i<count;i++){
        pali_array[i] = tolower(pali_array[i]);
    }
}
//when middle is an odd number.
int odd_count(char pali_array[30],int middle){
    int i;
    int flag=0;
    for(i=1;i<=middle;i++){
        if(pali_array[middle-i]!=pali_array[middle+i]){
            flag=1;
        }
    }
    return flag;
}
//when middle is an even number.
int even_count(char pali_array[30],int middle){
    int i;
    int j=1;
    int flag=0;
    for(i=0;i<middle;i++){
        if((pali_array[middle+i])!=pali_array[middle-j+1]){
            flag=1;
        }
        j++;
    }
    return flag;
}

编译参数 #

cc -Wall -Wextra -Wfloat-equal -pedantic -Wvla -std=c99 -g3 -fsanitize=address -fsanitize=undefined

问题根源分析 #

1. main函数输入逻辑完全错误

   • 运算符优先级错误：while((c=getchar()!='\n')) 实际是把getchar()!='\n'的布尔值（0或1）赋值给c，而非输入字符。正确写法应为while( (c = getchar()) != '\n' )。
   • 嵌套for循环无意义：会将同一个字符重复写入数组30次，直接导致count异常增大，后续数组访问越界。
   • 跳过标点空格的逻辑错误：当前逻辑会在写入数组后再回退索引，容易引发索引混乱。

2. even_count函数索引计算错误
   当输入长度为偶数时，回文比较的索引逻辑完全错误。例如长度为4（middle=2），正确的比较应为索引0 vs 3、1 vs 2，但当前代码会错误计算为2 vs 2、3 vs 1，不仅逻辑错误，还可能在长度较大时触发数组越界。

3. 其他隐性问题

   • lower_conversion函数从未被调用，导致大小写字符无法统一，回文判断结果错误。
   • odd_count函数存在越界风险：当count异常增大时，middle+i会超出数组索引范围。

修复后的代码 #

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

int Check_Pali(char pali_array[], int count);
void lower_conversion(char pali_array[], int count);
int is_palindrome(char pali_array[], int count);

int main(void){
    char c;
    int flag;
    int count = 0;
    char pali_array[30];

    // 正确读取输入：逐个读字符，跳过标点和空格，限制数组容量
    while( (c = getchar()) != '\n' && count < 30 ){
        if( !ispunct(c) && !isspace(c) ){
            pali_array[count] = c;
            count++;
        }
    }

    lower_conversion(pali_array, count);
    flag = Check_Pali(pali_array, count);
    if(flag == 1){
        printf("这不是回文！\n");
    } else {
        printf("这是回文！\n");
    }
    return 0;
}

int Check_Pali(char pali_array[], int count){
    if(count == 0){
        return 1; // 空输入按非回文处理，可按需调整
    }
    return is_palindrome(pali_array, count);
}

void lower_conversion(char pali_array[], int count){
    for(int i = 0; i < count; i++){
        // 转unsigned char避免tolower处理负数字符的未定义行为
        pali_array[i] = tolower((unsigned char)pali_array[i]);
    }
}

// 统一处理奇偶长度的回文判断，无需拆分函数
int is_palindrome(char pali_array[], int count){
    for(int i = 0; i < count/2; i++){
        if(pali_array[i] != pali_array[count - 1 - i]){
            return 1; // 返回1表示非回文
        }
    }
    return 0; // 返回0表示是回文
}

修复说明 #

1. 修正输入逻辑：修复运算符优先级问题，只保留有效字符，限制数组写入长度，彻底避免越界。
2. 简化回文判断：合并奇偶长度的判断逻辑，直接通过首尾镜像索引比较，逻辑清晰且无越界风险。
3. 调用转小写函数：统一字符大小写，确保判断结果准确。
4. 规避未定义行为：调用tolower时强制转换为unsigned char，避免处理负数字符的异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ada