Question

在C标准的附件K（边界检查接口）中，不断弹出一个短语：

....不得在重叠的对象之间进行复制。

例如，考虑strcpy_s( char * restrict s1, rsize_t s1max, char const * restrict s2 )，其中s1max指定s1的最大容量以启用边界检查。

此时“对象” s1到底是什么，并且不能与“对象” s2重叠？

那会是...

或

如果是前者，我想知道缺乏一致性，因为我不知道s2的 buffer 的大小，因此必须对“对象”应用不同的定义“。

如果是后者，我想知道它是否不会破坏给出的“承诺”，因为可以想象的是，如果满足以下条件，则源字符串和最终（复制后）目标字符串可能会重叠源字符串比原始字符串长。

这里“对象”的意图/意图是什么？

Answer 1

我认为这样做的目的是使s1max开头的s1字符不能与s2中的任何字符重叠，包括空终止符。 K.3.7.1.3p5说：

在strcpy_s指向的s1max字符数组中，s1所写的终止空字符（如果有）之后的所有元素都采用未指定的值。 [418]

这允许实现将字符从strcpy_s复制到s2，同时检查这些字符是否为空。在发现第一个元素应设置为空字符之前，这种方法可能会向s1的每个元素写入一个字符。

但是，Microsoft表示“如果s1和source重叠，则行为未定义”，因此这暗示在这种情况下实际上会发生任何事情。这似乎否定了边界检查接口的作用。

Answer 2

它在标准中随处可见，不仅在可选的边界检查接口中，而且在诸如strcpy之类的强制性库函数中都可以找到。边界检查接口功能仅继承了相同的文本。

一个对象的正式定义是：

3.15
  对象
  执行环境中数据存储的区域，其内容可以表示   值

基于此，字符串必须是包含空终止符的整个数组。因为如果strcpy之类的函数如果在复制过程中以某种方式覆盖了空终止符时会中断，则必须将其视为（数组）对象的一部分。

“重叠”一词似乎没有定义，但其意图很明确：防止出现以下情况：

  char str[] = "foobar";
  strcpy(str+3,str);

strcpy的一种可能实现是while(*dst++ = *src++){}。它将中断，因为它永远不会碰到空终止符，而我们最终将写越界。

值得注意的是，您已经向编译器保证，将参数传递给需要restrict指针的函数时，参数不会重叠。标准中有关重叠的文字未定义，只会更加清晰。

在strcpy示例中，对dst所指向的内容的任何左值访问，不允许修改str所指向的内容，否则我们违反了restrict的定义（C17 6.7.3），从而调用未定义的行为。

据我所知，这始终是程序员的责任。我所知没有编译器会在调用方提供针对restrict违规的诊断消息。