strcpy 中的 overlap 问题

起因

我们有以下代码：

1
void remove_leading_zeros(char *str) {
2
  int i = 0;
3
  while (str[i] == '0' && str[i + 1] != '\0') {
4
    i++;
5
  }
6
  if (i > 0) {
7

8
    strcpy(str, str + i);
9
  }
10
}

在运行这个函数时，假设我们的代码如下：

1
char* s = "0077160493132716049313271604931327160493";
2
remove_leading_zeros(s);
3
printf("%s\n", s);

我们将会得到 77160493132716049313271604931327160493，这里高亮的地方是错误的地方

注意

这个 BUG 在 glibc 版本为 2.35 时会消失，但是在 2.39 时会触发，你可以通过 Ubuntu-24 来重现它

原因与解决

这个问题在以下文章/论坛中都有提到

1. strcpy-on-overlapped-strings
2. strcpy substring
3. strcpy overlapping memory

造成这个错误的原因就是 UB，本质上在 manual 中，我们可以看见这样一句话：

原因可能如下：

• strcpy  通常从前向后复制字符，直到遇到空字符。当  dest > src  且存在重叠时，已复制的数据会破坏  src  未复制部分，导致后续复制操作读取错误数据，这一般会出现在 strcpy(s + 1, s) 这样的调用中。
• C 标准明确不要求  strcpy  处理重叠内存，因此不同库的实现可能不一致，但均不保证正确性，这在不同平台之间尤为明显。

解决方法为使用 memmove ，其专为处理重叠内存设计，会检测方向并选择从后向前或从前向后复制。对于字符串操作，可结合  strlen  确定长度后使用  memmove：

1
char* s = "hello";
2
memmove(s + 1, s, strlen(s) + 1);