Koncepcja tych czterech linii skomplikowanego kodu C

Bardziej czytelna Wersja:

double m[2] = {7709179928849219.0, 771};
// m[0] = 7709179928849219.0;
// m[1] = 771;    

int main()
{
    if (m[1]-- != 0)
    {
        m[0] *= 2;
        main();
    }
    else
    {
        printf((char*) m);
    }
}

Wywołuje rekurencyjnie main() 771 razy.

Na początku m[0] = 7709179928849219.0, które oznacza dla C++Suc;C. W każdym wywołaniu m[0] zostaje podwojona, aby "naprawić" ostatnie dwie litery. W ostatnim wywołaniu m[0] zawiera reprezentację znaku ASCII C++Sucks i m[1] zawiera tylko zera, więc ma null terminator dla C++Sucks string. Wszystko przy założeniu, że m[0] jest przechowywany na 8 bajtach, więc każdy znak zajmuje 1 bajt.

Bez rekurencji i nielegalnemain() wywołanie tego będzie wyglądało tak:

double m[] = {7709179928849219.0, 0};
for (int i = 0; i < 771; i++)
{
    m[0] *= 2;
}
printf((char*) m);

Disclaimer: Ta odpowiedź została zamieszczona w oryginalnej formie pytania, które dotyczyło tylko C++ i zawierało nagłówek C++. Konwersja pytania do czystego C została wykonana przez społeczność, bez wkładu pierwotnego asker.

Formalnie rzecz biorąc, nie jest możliwe rozumowanie o tym programie, ponieważ jest źle uformowany (tzn. nie jest legalnym C++). Narusza C++11 [basic.zaczynaj.główna] p3:

Funkcja main nie może być używana w program.

Pomijając to, opiera się na fakcie, że na typowym komputerze konsumenckim double ma długość 8 bajtów i wykorzystuje pewną dobrze znaną wewnętrzną reprezentację. Początkowe wartości tablicy są obliczane tak, że podczas wykonywania "algorytmu", ostateczna wartość pierwszego double będzie taka, że reprezentacja wewnętrzna (8 bajtów) będzie kodami ASCII 8 znaków C++Sucks. Drugim elementem tablicy jest wtedy 0.0, którego pierwszy bajt to 0 w wewnętrznej reprezentacji, czyniąc to prawidłowym ciągiem w stylu C. To jest następnie wysyłane do wyjścia za pomocą printf().

Uruchomienie tego na serwerze sprzętowym, gdzie niektóre z powyższych nie działają, zamiast tego spowodowałoby tekst śmieci (a może nawet dostęp poza granicami).

Być może najprostszym sposobem na zrozumienie kodu jest praca na odwrót. Zaczniemy od napisu do wydrukowania -- dla równowagi użyjemy "C++Rocks". Kluczowy punkt: podobnie jak oryginał, ma dokładnie osiem znaków. Ponieważ zamierzamy zrobić (mniej więcej) jak oryginał i wydrukować go w odwrotnej kolejności, zaczniemy od umieszczenia go w odwrotnej kolejności. W pierwszym kroku przejrzymy ten wzorzec bitowy jako double i wydrukujemy wynik:

#include <stdio.h>

char string[] = "skcoR++C";

int main(){
    printf("%f\n", *(double*)string);
}

To produkuje 3823728713643449.5. Chcemy więc manipulować tym w sposób, który nie jest oczywisty, ale jest łatwy do odwrócenia. W połowie dowolnie wybieram mnożenie przez 256, co daje nam 978874550692723072. Teraz musimy napisać jakiś zaciemniony kod, aby podzielić przez 256, a następnie wydrukować poszczególne bajty tego w odwrotnej kolejności:

#include <stdio.h>

double x [] = { 978874550692723072, 8 };
char *y = (char *)x;

int main(int argc, char **argv){
    if (x[1]) {
        x[0] /= 2;  
        main(--x[1], (char **)++y);
    }
    putchar(*--y);
}

Teraz mamy wiele casting, przekazywanie argumentów do (rekurencyjnych) main, które są całkowicie ignorowane (ale ocena, aby uzyskać przyrost i dekrement są absolutnie kluczowe), i oczywiście ta całkowicie arbitralna Liczba, aby zatuszować fakt, że to, co robimy, jest naprawdę dość proste.

Oczywiście, ponieważ chodzi o zaciemnienie, jeśli mamy na to ochotę, możemy również podjąć więcej kroków. Na przykład, możemy skorzystać z oceny zwarciowej, aby przekształcić nasze if oświadczenie w pojedyncze wyrażenie, więc ciało main wygląda tak:

x[1] && (x[0] /= 2,  main(--x[1], (char **)++y));
putchar(*--y);

Do każdego, kto nie jest przyzwyczajony do zaciemnionego kodu (i / lub kodu golf) to zaczyna wyglądać dość dziwnie-obliczanie i odrzucanie logicznej and jakiejś bezsensownej liczby zmiennoprzecinkowej i zwracanej wartości z main, która nawet nie zwraca wartości. Co gorsza, nie zdając sobie sprawy (i nie myśląc o), jak działa ocena zwarcia, może nawet nie być od razu oczywiste, w jaki sposób unika się nieskończonej rekurencji.

Naszym następnym krokiem będzie prawdopodobnie oddzielenie drukowania każdego znaku od znalezienia tego znaku. Możemy to zrobić całkiem łatwo przez generowanie WŁAŚCIWEGO znaku jako wartości zwracanej z main i wypisywanie tego, co zwraca main:

x[1] && (x[0] /= 2,  putchar(main(--x[1], (char **)++y)));
return *--y;

Jest to po prostu budowanie podwójnej tablicy (16 bajtów), która-jeśli zostanie zinterpretowana jako tablica znaków-buduje kody ASCII Dla ciągu "C++Sucks"

Jednak kod nie działa na każdym systemie, opiera się na niektórych z następujących niezdefiniowanych faktów:

• double ma dokładnie 8 bajtów
• endianness

Następujący kod drukuje C++Suc;C, więc całe mnożenie jest tylko dla dwóch ostatnich liter

double m[] = {7709179928849219.0, 0};
printf("%s\n", (char *)m);

Inni wyjaśnili pytanie dość dokładnie, chciałbym dodać notatkę, że jest to nieokreślone zachowanie zgodnie ze standardem.

C++11 3.6.1/3 Main function

Funkcja main nie może być używana w programie. Powiązanie (3.5) main jest zdefiniowane w implementacji. Program, który definiuje main jako usunięty lub deklaruje main jako inline, static lub constexpr, jest źle utworzony. Nazwa main nie jest zarezerwowana w inny sposób. [Przykład: funkcje członkowskie, klasy i wyliczenia mogą być nazywane main, podobnie jak encje w innych przestrzeniach nazw. -end example]

Kod można przepisać Tak:

void f()
{
    if (m[1]-- != 0)
    {
        m[0] *= 2;
        f();
    } else {
          printf((char*)m);
    }
}

Tworzy zestaw bajtów w tablicy double m, które odpowiadają znakom "C++Sucks", po których następuje null-terminator. Zakodowali kod wybierając podwójną wartość, która po podwojeniu 771 razy daje, w standardowej reprezentacji, ten zestaw bajtów z terminatorem null dostarczonym przez drugi człon tablicy.

Zauważ, że ten kod nie będzie działał pod innym reprezentacja endyjska Ponadto wywołanie main() nie jest ściśle dozwolone.

Jest to po prostu sprytny sposób na ukrycie ciągu "C++Sucks" (zwróć uwagę na 8 bajtów) w pierwszej podwójnej wartości, która jest rekurencyjnie pomnożona przez dwa, aż podwójne wartości sekund osiągną zero (771 razy).

Mnożenie wartości podwójnych 7709179928849219.0 * 2 * 711 powoduje to" C++Sucks", jeśli zinterpretujesz wartość bajtu double jako ciąg znaków, co printf () robi z cast. I printf () nie zawodzi, ponieważ druga Podwójna wartość to " 0 "i zinterpretowana jako" \0 " przez printf ().