非安全函数 - 悦读

在C++中，非安全函数通常是指那些在使用时容易引发安全问题（如缓冲区溢出等）的函数。以下是一些常见的非安全函数：

strcpy()：用于复制字符串。如果目标字符串空间不足，会导致缓冲区溢出。例如：
```
char dest[10];
char src[] = "Hello, World!";
strcpy(dest, src);  // 目标数组dest空间只有10个字符，而src有14个字符（包括'\0'），会溢出
```
安全替代：strncpy()，它可以限制复制的字符数，但需要注意的是，如果源字符串长度大于目标数组长度，strncpy()不会自动在目标字符串末尾添加空字符，可能会导致目标字符串未正确终止。
strcat()：用于连接字符串。同样存在缓冲区溢出的风险。比如：
```
char str1[10] = "Hello";
char str2[] = " World!";
strcat(str1, str2);  // str1长度只有10，连接str2后会溢出
```
安全替代：strncat()，可以指定连接的最大字符数。

gets()：用于从标准输入读取一行字符串，不会检查目标缓冲区的大小，容易造成缓冲区溢出。例如：
```
char buffer[10];
gets(buffer);  // 用户输入超过9个字符（不包括'\0'）就会溢出
```
安全替代：fgets()，可以指定读取的最大字符数，包括换行符。

memcpy()：用于内存拷贝。如果目标内存空间不足，或者源地址和目标地址有重叠区域且拷贝方向不当，也会引发问题。例如：
```
char arr[10] = "abcdefghij";
memcpy(arr + 2, arr, 10);  // 源地址和目标地址有重叠，且拷贝长度超过了剩余空间，会导致未定义行为
```
安全替代：memmove()，它允许源地址和目标地址有重叠区域，并且会正确处理拷贝方向。

在使用这些非安全函数时，一定要格外小心，确保目标缓冲区或内存空间足够大，避免出现安全漏洞。在现代C++编程中，推荐使用更安全的库函数或智能指针等现代C++特性来降低安全风险。

以下是一些C++安全编程的最佳实践：

字符串处理：
- 用strcpy_s()替代strcpy()，前者通过要求提供目标缓冲区大小参数，防止缓冲区溢出，例如char src[] = "Hello, World!"; char dest[20]; strcpy_s(dest, sizeof(dest), src);。
- 用strncpy_s()替代strncpy()，strncpy_s()可以指定缓冲区大小，避免溢出，如char src[] = "Hello, World!"; char dest[20]; strncpy_s(dest, sizeof(dest), src, 5); dest[5] = '\0';。
- 用strncat_s()替代strcat()，strncat_s()要求提供目标缓冲区大小参数，防止缓冲区溢出，比如char dest[20] = "Hello"; char src[] = "World"; strncat_s(dest, sizeof(dest), src, 3);。
- 用sprintf_s()替代sprintf()，sprintf_s()可以限制目标缓冲区大小，避免溢出。
内存操作：用memmove()替代memcpy()，memmove()允许源地址和目标地址有重叠区域，并且会正确处理拷贝方向，例如char arr[10] = "abcdefghij"; memmove(arr + 2, arr, 5);。

std::unique_ptr：提供独占式所有权的内存管理，确保一个时刻只有一个指针拥有所管理的对象，并在指针超出作用域时自动释放内存。例如std::unique_ptr<int> ptr(new int(10));，也可以使用std::make_unique<int>(10);来创建，避免使用new关键字。unique_ptr不允许复制，但可以通过std::move转移所有权，如auto ptr1 = std::make_unique<int>(10); std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr1);。unique_ptr还可以管理动态分配的数组，如std::unique_ptr<int[]> arr(new int[5]);。
std::shared_ptr：是一种引用计数智能指针，允许多个指针拥有同一个对象，当最后一个拥有该对象的shared_ptr被销毁时，会自动释放所指向的内存。使用std::make_shared可以高效地创建一个shared_ptr实例。
std::weak_ptr：与shared_ptr配合使用，主要用于解决shared_ptr循环引用的问题，weak_ptr不会增加引用计数，可以用来打破潜在的循环引用，防止内存无法释放。在访问所引用的对象前必须先转换为std::shared_ptr。

使用异常处理机制来处理程序错误，良好的异常处理策略有助于提高程序的健壮性和用户满意度。例如，对于可能出现除零错误的代码，可以使用try-catch块来捕获并处理异常。
在使用智能指针时，尽量使用make_shared和make_unique，不仅减少代码冗余，还可以优化内存分配性能，减少异常情况下的资源泄漏。