# Function

## 1
What is the output of the following program?

#include <stdio.h>
int main()
{
  printf("%p", main);
  getchar();
  return 0;
}

:::spoiler Answer
Output: Address of function main.

Explanation: Name of the function is actually a pointer variable to the function and prints the address of the function.

觀念：Function Designator

What is Function Designator?

- [Why do function pointer definitions work with any number of ampersands '&' or asterisks](https://stackoverflow.com/questions/6893285/why-do-function-pointer-definitions-work-with-any-number-of-ampersands-or-as)
- [你所不知道的C語言 - Function Pointer](https://hackmd.io/@sysprog/c-pointer#Function-Pointer)

首先看看規格書所說 :

- C99 [6.3.2.1]

> A function designator is an expression that has function type. Except when it is the operand of the sizeof operator or the unary & operator, a **function designator** with type “function returning type” **is converted to** an expression that has type “pointer to function returning type”.

- C99 [6.5.3.2]

> The unary * operator denotes indirection. **If the operand points to a function, the result is a function designator**

- C99 [6.5.3.4]

> **The sizeof operator shall not be applied to an expression that has function type** or an
> incomplete type, to the parenthesized name of such a type, or to an expression that
> designates a bit-field member.

根據上述三個規則，我們可以推論出以下幾點規則：

1. 因為 function pointer 和 function designator 都是儲存某個 function 的記憶體位址 ( points to a function )，所以根據[6.5.3.2]我們可以知道 :

- `*fptr`，dereference of function pointer，結果會是 function designator
- `*funcName`，dereference of function designator，結果會是 function designator
2. 根據[6.3.2.1]，在對 function designator 做任何操作以前，都會先「自動」轉換成 function pointer，除非是遇到 **sizeof** 或 **&** :

- 遇到 & : function designator 會「明確」轉換成 function pointer ( 根據[6.5.3.2]，`*fptr == funcName`，換句話說，`&funcName == fptr` (function pointer) )
- 遇到 sizeof : 根據[6.5.3.4]，`sizeof(funcName)`的操作是不被允許的。

所以可以說，除非遇到 sizeof (非法操作)，function designator 都會轉換成 function pointer
:::

## 2

Could the password potentially being cracked ? (Hint: You can enter any passwd you want)

#include<stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
  int flag = 0;
  char passwd[10];
  memset(passwd,0,sizeof(passwd));
  strcpy(passwd, argv[1]);
  if(0 == strcmp("LinuxGeek", passwd)) {
    flag = 1;
  }
  if(flag) {
    printf("Password cracked \n");
  } else {
    printf("Incorrect passwd \n");
  }
  return 0;
}

:::spoiler Answer

可參閱 [stack-based buffer overflow](https://hackmd.io/@sysprog/c-function#stack-based-buffer-overflow)。

Yes！這段驗證密碼的程式可以透過 strcpy() 函數的漏洞來破解，由於這個函數把使用者輸入的密碼複製到 `passwd` 這個變數中，但是卻沒有檢查使用者所提供的密碼長度是否可以被 `passwd` 這個變數所容納，所以當使用者提供一個長度超過緩衝區的大小的任意字串時，就會造成緩衝區溢位，並將 `flag` 這個變數所在的記憶體位址覆寫（overwrite），將原本的 `0` 改為其他的值，接著在下面的 `if` 判斷式中就會判斷出 `flag` 是一個非零的值（也就是會得到 `true`），這樣這段檢查密碼的機制就被破解了。

我們將這段程式碼編譯成 `chkpwd`，則這樣就可以破解它了：

./chkpwd aaaaaaaaaaaaa

輸出為

Password cracked

所以只要輸入的字串夠長，無論密碼是否正確，都可以通過密碼的檢查。如果要避免這樣的問題，可以改用 `strncpy()` 函數。

註：由於現在的編譯器比較聰明，會自動偵測 stack smashing 的可能性，讓這種問題發生的機率降低，所以如果想要自己測試這段程式碼，可能要把編譯器的這個功能關閉才可以進行測試，例如使用 gcc 編譯器就要加上 `-fno-stack-protector` 參數，這樣才能重現這個狀況：
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## 3

Explain functionality of following function.

int func(int i)
{
  if(i%2) return (i++);
  else return func(func(i-1));
}

:::spoiler Answer
當 fun(x) 的 x 為奇數，則會得到 return value 為 x，當 x 為偶數，則會得到 return value 為 x - 1。

因為 `return i++` return 的值為 `i`，不為 `i++`。
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