C语言是一门广泛应用于系统开发、嵌入式设备以及各种高性能应用程序的编程语言。在C语言的输入输出函数家族中，gets函数有着独特的地位和作用。这篇文章将深入探讨C语言中gets函数的用法、特性、潜在风险以及相关的替代方案等多方面的内容。
一、
在程序与用户交互的过程中，获取用户输入是一项非常关键的操作。C语言为我们提供了多种输入函数来满足不同的需求，其中gets函数就是一个用于从标准输入读取字符串的函数。例如，当我们编写一个简单的程序，要求用户输入自己的名字时，gets函数就可以派上用场。它能够轻松地获取用户输入的一串字符，并且将其存储在相应的变量中，就像一个勤劳的小搬运工，把用户输入的字符搬到程序可以处理的内存空间里。这个看似方便的函数，其实也隐藏着一些需要我们小心对待的地方。
二、gets函数的基本用法
1. 函数原型
在C语言中，gets函数的原型为：`char gets(char str);`。这里的`str`是一个指向字符数组的指针，它将用于存储从标准输入读取到的字符串。例如，如果我们有一个字符数组`char name[50];`，我们可以使用`gets(name);`来获取用户输入的字符串并存储在`name`数组中。
当调用gets函数时，它会从标准输入（通常是键盘）读取字符，直到遇到换行符（'
'）为止。然后，它会在读取到的字符串末尾自动添加一个字符串结束标志'0'，这是C语言中字符串的重要特性，它标志着字符串的结束。
2. 简单示例
下面是一个简单的C程序示例，展示了gets函数的基本用法：
include
int main {
char str[100];
printf("请输入一个字符串: ");
gets(str);
printf("你输入的字符串是: %s
str);
return 0;
在这个示例中，我们首先定义了一个字符数组`str`，其大小为100个字符。然后，我们使用`printf`函数提示用户输入一个字符串，接着调用`gets`函数读取用户输入的字符串，并将其存储在`str`数组中。我们再次使用`printf`函数输出用户输入的字符串。
三、gets函数的特点
1. 方便的字符串读取
gets函数的一个显著特点就是它对于读取字符串的便利性。与其他一些输入函数相比，它不需要我们指定要读取的字符数量上限（这也带来了潜在的风险，后面会讲到）。只要用户输入的字符串长度不超过我们为存储该字符串所分配的数组大小，它就能正确地读取并存储。
例如，当我们不确定用户可能输入的字符串长度时，gets函数可以提供一种相对简单的方式来获取输入。假设我们正在编写一个简单的文本处理程序，用户可以输入任意长度的一段文字进行处理，gets函数就可以很好地满足这种需求。
2. 自动添加字符串结束标志
如前面提到的，gets函数会在读取到的字符串末尾自动添加'0'。这是一个非常贴心的功能，因为在C语言中，很多字符串处理函数都是依赖于这个字符串结束标志来确定字符串的长度和范围的。例如，`strlen`函数就是通过查找'0'来确定字符串的长度的。如果没有这个自动添加的结束标志，在对读取到的字符串进行后续处理时就会出现错误。
四、gets函数的潜在风险
1. 缓冲区溢出风险
gets函数最大的问题就是它没有对输入的字符串长度进行检查。如果用户输入的字符串长度超过了为存储该字符串所分配的字符数组的大小，就会发生缓冲区溢出。这就好比一个小杯子只能装一定量的水，但是我们却不断地往里面倒水，水就会溢出来。
缓冲区溢出可能会导致程序崩溃，更严重的是，它可能会被恶意利用来修改程序的其他数据或者执行恶意代码。例如，假设我们有一个`char buffer[10];`，而用户输入了一个很长的字符串，超过了10个字符，那么多余的字符就会覆盖程序中其他的数据，这可能会破坏程序的正常运行逻辑。
2. 安全性问题
由于缓冲区溢出可能带来的风险，在实际的安全敏感型程序中，使用gets函数是非常危险的。在当今的网络环境下，很多程序需要处理来自外部的输入，如网络应用程序接收用户的登录信息等。如果使用gets函数来获取这些输入，恶意用户就可能通过构造超长的输入字符串来攻击程序，从而获取系统的控制权或者窃取敏感信息。
五、替代gets函数的方案
1. fgets函数
fgets函数是gets函数的一个安全替代方案。它的函数原型为：`char fgets(char str, int n, FILE stream);`。其中，`str`是用于存储读取到的字符串的字符数组，`n`是要读取的最大字符数（包括最后的'0'），`stream`是要读取的文件流，对于标准输入，我们可以使用`stdin`。
例如，如果我们有一个字符数组`char input[100];`，我们可以使用`fgets(input, 100, stdin);`来读取用户输入的字符串。fgets函数会读取最多`n
1`个字符，然后自动添加'0'，这样就避免了缓冲区溢出的风险。
2. scanf函数的格式化读取
scanf函数也可以用于读取字符串。例如，我们可以使用`scanf("%s", str);`来读取一个字符串。scanf函数在读取字符串时会遇到空格就停止，这与gets函数和fgets函数有所不同。如果我们想要读取包含空格的字符串，就需要对scanf函数进行一些特殊的处理，如使用格式修饰符或者多次调用scanf函数。
六、结论
gets函数在C语言中是一个用于读取字符串的方便工具，它具有简单易用、自动添加字符串结束标志等优点。由于它缺乏对输入字符串长度的检查，存在缓冲区溢出的风险，这在安全性要求较高的程序中是不可接受的。在现代的C语言编程中，我们应该尽量避免使用gets函数，而选择更安全的替代方案，如fgets函数或者对scanf函数进行合适的处理来满足字符串输入的需求。通过这样的方式，我们可以编写出更安全、更稳定的C语言程序，避免因输入函数的不当使用而带来的潜在风险。
