C++中std::cin超长输入致相邻int变量数据损坏问题排查

#include<iostream>
// 原代码缺省strtol对应的头文件，实际编译需引入#include <cstdlib>
int main()
{
    int a=3;
    char ch[5];
    
    std::cout<<&a<<"\n"<<(void*)(ch)<<"\n";
    
    long int k1=strtol("0x70fe14",nullptr,16); // 7405076
    long int k2=strtol("0x70fe00",nullptr,16); // 7405056
    
    std::cout<<k1<<"\n"<<k2<<"\n";
    
    std::cout<<a<<"\n";
    std::cin>>ch;
    std::cout<<a<<"\n";
    
    std::cout<<ch<<"\n";
        
}

0x70fe14
0x70fe00
7405076
7405056
3
12345678912345678912 // 此处为给std::cin>>ch输入的内容
0
12345678912345678912

问题原因 #

这是典型的栈缓冲区溢出问题：

• 你定义的ch是长度为5的char数组，仅能容纳4个有效字符+1个字符串结束符\0，总共5字节内容。std::cin >>读取C风格字符串时默认不会做输入长度校验，你输入了20个字符，远超过数组可承载的上限，超出的内容会直接写入ch数组边界外的内存空间。
• 多数编译器的栈内存是从高地址向低地址分配的，先声明的变量a被分配在更高的内存地址（起始地址7405076），后声明的ch数组被分配在更低的地址（范围7405056~7405075）。当ch的写入溢出时，刚好会覆盖相邻高地址处a的内存空间，导致a原本存储的数值3被篡改，就出现了你看到的输出为0的情况。

修复建议 #

• 优先使用std::string接收字符串输入，会自动管理内存边界，不会出现溢出问题。
• 如果必须使用C风格char数组，需要指定读取的最大长度，例如使用std::cin >> std::setw(5) >> ch，需提前引入<iomanip>头文件。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Forrest Gump