以最安全的方式在C语言中打开文件

Question

我将编写以下程序：

int main ()
{
      FILE *fp = fopen("test.txt", "r")

      if (fp == NULL)
      {
           printf("Sorry, file doesn't exist.");
           return 0;     
      }

   return 0;
} 

在打开文件之前或之后，我需要进行哪些其他检查？

如果打开文件会损坏系统（病毒），是否有相应的检查措施？

如果文件不是 .txt 文件，而是用户将 mp3 文件重命名为 txt 文件，该怎么办？

- codey modey

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@cygwinnian 我想知道为什么面试官会问这样一个简单的问题。 - codey modey

您的错误信息可能会引导人产生误解。即使文件存在，但当前用户没有打开它的权限，它仍会显示该文件不存在的信息。更好的错误提示应该是：fprintf(stderr, "error: cannot open %s for reading: %s\n", "test.txt", strerror(errno));。 - pts

如果你在出现致命错误时从 main 函数中 return 一个非零值（或使用非零的退出代码调用 exit），那么你的程序就会变得更加有用。 - pts

如果打开一个文件可能会损坏系统（病毒），有什么检查可以进行吗？如果文件不是 .txt 文件，而只是用户将 mp3 文件重命名为 txt 文件，会怎样？ - codey modey

Answer 1

不需要进行其他检查。

当使用 FILE* 结束后，我通常也会调用 fclose 函数。

- edtheprogrammerguy

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如果打开文件可能会损坏系统（病毒），有没有检查的方法？如果文件不是 .txt 文件，用户只是将 mp3 文件重命名为 txt 文件，怎么办？ - codey modey

如果是二进制文件，使用rb打开。r是用于文本文件的。我认为使用r调用fopen打开文件不会像病毒那样对系统造成损害。 - edtheprogrammerguy

Answer 2

只应该使用模式r打开文本文件。不同的系统以不同的方式存储文本，此模式将自动翻译文件。例如，DOS/Windows使用\r\n表示换行，类UNIX系统使用\n，MAC系统使用\r等其他可能存在的差异。

为了真正以原始的二进制安全模式打开和读取文件，您应该使用rb。

此模式使您完全控制您要写入的二进制级别的内容，是读取和写入二进制数据（如struct转储、加密信息等）的唯一安全方式。

- Havenard

Answer 3

打开文件后

无论是打开、读取、写入还是关闭文件，都要像打开文件时一样小心谨慎。因此，始终检查与此相关的调用的结果。

- alk

Answer 4

我看到这是一个旧问题。但是:

您可以进行一些额外的安全检查，以验证您是否打开了一个真实的文件，而不是符号链接。

原因：将文件替换为指向另一个文件的链接是已知的攻击技术之一（与CWE-362相关）。该文件可以被指向包含应该黑客/崩溃您的应用程序的序列的经过工程化的文件的链接所替换，而不是预期的文件。

因此，最佳做法是添加以下代码：

   #include <sys/types.h>
   #include <sys/stat.h>
   #include <unistd.h>

    /* Return: 0 if file is a regular file, -1 if not */
    static int test_file_type(const char *file)
    {
        struct stat st;

        if (0 != lstat(file, &st)) {
            fprintf(stderr, "lstat failed, probably no such a file\n");
            perror("lstat");
            return (-1);
        }

        if (S_IFREG != (st.st_mode & S_IFMT)) {
            fprintf(stderr, "Error on file [%s] opening: not a regular file, but ", file);
            switch (st.st_mode & S_IFMT) {
            case S_IFSOCK:
                fprintf(stderr, "socket\n");
                break;
            case S_IFLNK:
                fprintf(stderr, "symbolic link\n");
                break;
            case S_IFBLK:
                fprintf(stderr, "block device\n");
                break;
            case S_IFDIR:
                fprintf(stderr, "directory\n");
                break;
            case S_IFCHR:
                fprintf(stderr, "character device\n");
                break;
            case S_IFIFO:
                fprintf(stderr, "FIFO\n");
                break;
            }
            return (-1);
        }
        return (0);
    }

如果这个函数返回 < 0，则该文件不是常规文件。不要打开它。

另外，请阅读此处。

- Sebastian Mountaniol

Answer 5

你可能更喜欢使用fopen_s。fopen_s是fopen的一个新变体，它具有验证参数，并在打开过程中出现问题时返回错误代码而不是指针的情况。它比基本变体更安全，因为它考虑了更多的边缘条件。

希望对你有所帮助！

- yagil