prevent-c-cpp-security-bugs

name	prevent-c-cpp-security-bugs
description	当用户需要编写、重构或修改 C/C++ 代码时，应当使用此技能。包括但不限于： "写一个 C 函数"、"帮我实现一个 C++ 类"、"重构这段 C 代码"、"修复这个 C++ bug"、 "优化这段内存操作"、"添加一个网络包解析函数"、"实现文件读取功能"、"使用 memcpy/malloc"、 "处理用户输入"、"多线程同步"、 "智能指针"、"管理动态内存"。 即使用户没有明确提到"安全"或"漏洞"，只要涉及 C/C++ 代码编写或修改，都应触发此技能。

C/C++ 安全代码生成规范

技能目标

在代码生成阶段消除安全漏洞，而非依赖事后审查。

代码生成是拦截安全风险成本最低的时机——一旦漏洞代码进入生产环境，修复代价急剧上升。因此，在生成代码前完成威胁识别和规范查阅，能从根本上降低安全风险。

工作流程

按以下三步执行安全代码生成。每一步都为后续步骤提供安全保障。

第一步：识别安全风险

分析用户需求，判断哪些风险类型适用于当前场景。识别出的每一个风险类型都需要处理。

风险类型	典型场景	参考文档
缓冲区溢出	对缓冲区读写时未对用户输入进行长度校验	references/prevent-buffer-overflow.md
UAF	指针指向的内存在 free/delete 后未置空，后续继续使用	references/prevent-use-after-free.md
Double free	同一块内存被释放两次，破坏堆管理器数据结构	references/prevent-double-free.md
格式化字符串漏洞	不受信任的输入直接作为格式化函数参数	references/prevent-format-string-vuln.md
整数溢出/下溢	计算结果超出整数范围，常触发缓冲区溢出	references/prevent-integer-overflow-underflow.md
符号扩展/类型转换	有符号数和无符号数混合运算出错	references/prevent-signedness-bugs.md
条件竞争	多线程/进程对共享资源访问未正确同步	references/prevent-race-condition.md
符号链接攻击	TOCTOU 时间间隙中被替换文件路径	references/prevent-race-condition.md
危险函数调用	调用设计上存在缺陷的标准库函数	references/prevent-potential-dangerous-function.md
QL 注入	拼接 SQL/HQL/NoSQL 查询语句	references/prevent-ql-injection.md
路径遍历	文件路径由用户输入拼接	references/prevent-path-traversal.md
OS 命令执行	调用 system、popen、execve 执行系统命令	references/prevent-os-command-execution.md

第二步：查阅安全编码规范

对第一步中识别出的每一个风险类型，读取对应的参考文档。

参考文档详细说明了该类漏洞的根因、攻击模式和安全 API 用法，帮助理解如何在代码层面消除风险。

第三步：完成用户需求

在理解安全规范后，遵循以下核心原则生成代码：

• 默认安全：优先使用参数化查询、白名单校验、安全 API 等内置防护机制
• 零信任输入：来自 HTTP 请求、外部接口的数据一律视为不可信
• 失败安全：权限校验或输入验证失败时默认拒绝操作
• 边界防御：所有内存读写、字符串复制、数组遍历必须有显式长度约束
• 初始化与清理：变量诞生时有确定值，敏感数据消亡时彻底擦除
• 算数安全：内存分配、数组索引计算前确保不会溢出、截断或符号错误
• 编译器权限：不需要修改的数据、指针或对象状态用 const 禁止修改
• 并发安全：共享资源访问保证原子性或被正确同步

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参考资源

参考文档

• references/prevent-buffer-overflow.md — 缓冲区溢出防范详解
• references/prevent-use-after-free.md — 释放后使用（UAF）防范详解
• references/prevent-double-free.md — 二次释放防范详解
• references/prevent-format-string-vuln.md — 格式化字符串漏洞防范详解
• references/prevent-integer-overflow-underflow.md — 整数溢出/下溢防范详解
• references/prevent-signedness-bugs.md — 符号扩展/类型转换漏洞防范详解
• references/prevent-race-condition.md — 条件竞争防范详解
• references/prevent-potential-dangerous-function.md — 危险函数替换指南
• references/prevent-ql-injection.md — Query Language 注入防范详解
• references/prevent-path-traversal.md — 路径遍历防范详解
• references/prevent-os-command-execution.md — OS 命令执行防范详解