Mdr-C-Tutorial

主题

22001：限制 JSON 嵌套深度 ​

题目 ​

在本章 JSON parser 的单次递归下降过程中限制数组和对象的嵌套深度。超限时必须报告准确位置，并保持原有失败清理语义。

解析 ​

深度检查应当发生在 parse_value 即将分派到 parse_array 或 parse_object 时。此刻 p->cur 仍指向开放符号，正好可以作为超限位置。

把“检查、增加深度、解析容器、恢复深度”封装在一个同步辅助函数中，可以避免在 parse_array 和 parse_object 的众多返回路径里分别维护计数：

text
检查限制
depth += 1
调用容器解析函数
depth -= 1
返回解析结果

容器解析函数无论成功还是失败都会正常返回，所以恢复步骤只需写一次。

解析 ​

首先扩展解析器状态：

c
typedef struct {
    const char *cur;
    const char *end;
    const char *msg;
    size_t depth;
    size_t max_depth;
} json_parser;

在 parse_array、parse_object 定义之后，parse_value 定义之前加入：

c
static json_value *parse_container(
    json_parser *p,
    char opener
) {
    if (p->depth == p->max_depth) {
        set_error(p, "maximum nesting depth exceeded");
        return NULL;
    }

    ++p->depth;
    json_value *result = opener == '{'
        ? parse_object(p)
        : parse_array(p);
    --p->depth;
    return result;
}

把 parse_value 中原有的两个容器分支：

c
if (c == '{') {
    return parse_object(p);
}
if (c == '[') {
    return parse_array(p);
}

替换为：

c
if (c == '{' || c == '[') {
    return parse_container(p, c);
}

增加带限制的完整入口：

c
static json_value *json_parse_n_with_limit(
    const char *text,
    size_t len,
    size_t max_depth,
    const char **err_pos,
    const char **err_msg
) {
    if (text == NULL) {
        if (err_pos != NULL) {
            *err_pos = NULL;
        }
        if (err_msg != NULL) {
            *err_msg = "invalid input";
        }
        return NULL;
    }

    json_parser p = {0};
    p.cur = text;
    p.end = text + len;
    p.msg = NULL;
    p.depth = 0;
    p.max_depth = max_depth;

    skip_ws(&p);
    json_value *root = parse_value(&p);
    if (root == NULL) {
        if (err_pos != NULL) {
            *err_pos = p.cur;
        }
        if (err_msg != NULL) {
            *err_msg = p.msg == NULL
                ? "parse failed"
                : p.msg;
        }
        return NULL;
    }

    skip_ws(&p);
    if (p.cur != p.end) {
        json_free(root);
        if (err_pos != NULL) {
            *err_pos = p.cur;
        }
        if (err_msg != NULL) {
            *err_msg = "trailing characters";
        }
        return NULL;
    }

    if (err_pos != NULL) {
        *err_pos = p.cur;
    }
    if (err_msg != NULL) {
        *err_msg = NULL;
    }
    return root;
}

若要保留原入口及其无限制语义，可以让它转发到新入口：

c
static json_value *json_parse_n(
    const char *text,
    size_t len,
    const char **err_pos,
    const char **err_msg
) {
    return json_parse_n_with_limit(
        text,
        len,
        SIZE_MAX,
        err_pos,
        err_msg
    );
}