从一道毫无人性的刁钻面试题说起

疯狂的技术宅

发布于 2021-04-02 06:50:37

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// 每日前端夜话 第507篇
// 正文共：1400 字
// 预计阅读时间：6 分钟

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问题
分析几个关键点
找出执行代码的方法
如何得到数字
如何得到字符串
整合所有成果
总结

问题

在 JavaScript 中，你可以不用英文字母与数字，就执行 console.log(1) 吗？

换句话说，就在于代码中不能出现任何英文字母（a-zA-Z）与数字（0-9），除此之外（各种符号）都可以。执行式码之后，会执行 console.log(1)，然后在控制台中输出 1。

如果你想到可以用什么库或服务之类的东西做到，别急着说出答案。先自己想一下，看看有没有办法自己写出来。如果能从零开始自己写出来，就代表你对 js 这个语言以及各种自动类型转换应该是很熟悉的。

分析几个关键点

要能成功执行题目所要求的的 console.log(1)，必须要完成几个关键点：

找出执行代码的方法
如何不用字母与数字得出数字的方法
如何不用字母与数字得到字母的方法

只要这三点都解决了，就能达成题目的要求。

先解决第一点：找出执行代码的方法

找出执行代码的方法

直接 console.log 是不可能的，因为就算你用字符串拼出 console，你也沒办法像 PHP 那样拿字符串来执行函数。

那 eval 呢？evali 里面可以放字符串，可以是就可以。问题是我们也没法使用 eval，因为不能用英文字母。

还有什么方法呢？还可以用 function constructor：new Function("console.log(1)") 来执行，但问题是我们也不能用 new 这个关键字，所以乍一看也不行，不过不需要 new 也可以，只用 Function("console.log(1)") 就可以创建一个能够执行特定代码的函数。

所以接下来的问题就变成了怎样才能拿到 function constructor，只要能拿到就有机会

在 JS 中可以用 .Constructor 拿到某个对象的构造函数，例如 "".constructor 就会得到：ƒ String() { [native code] }，如果你有一个函数，就能拿到 function constructor，像这样：(()=>{}).constructor，在这个问题中我们不能直接用 .constructor，应该用：(()=>{})['constructor']。

如果不支持 ES6 ，不能用箭头函数怎么办，还有办法得到一个函数吗？

有，而且很容易，就是各种内置函数，例如说 []['fill']['constructor']，其实就是 [].fill.constructor，或者是 ""['slice']['constructor']，也可以拿到 function constructor，所以这不是个问题，就算没有箭头函数也没关系。

一开始我们期望的代码是这样：Function('console.log(1)')()，用前面的方法改写的话，应该把前面的 Function 替换成 (()=>{})['constructor']，变成 (()=>{})['constructor']('console.log(1)')()

只要想办法拼凑出这段代码问题就解决了。现在我们解决了第一个问题：找到执行函数的方法。

如何得到数字

接下来的数字就比较简单了.

这里的关键在与 js 的强制多态，如果你有看过 js 类型转换的文章，或许会记得 {} + [] 可以得出 0 这个数字。

假设你不知道这个，我来解释一下：利用 ! 这个运算符，可以得到 false，例如 1[] 或者 !{} 都可以得出 false。然后两个 false 相加就可得到 0：![] + ![] ，以此类推，既然 ![] 是 false，那前面再加一个 !，!![] 就是 true，所以 ![] + !![] 就等于 false + true，也就是 0 + 1，结果就是 1。

或者用更简短的方法，用来 +[] 也可以利用自动类型转换得到 0 这个结果，那么 +!![] 就是 1。

有了 1 之后，就可以得到所有数字了，只要一直不断暴力相加就行了，如果不想这样做，也可以利用位运算 << >> 或者是乘号，比如说要凑出 8，就是 1 << 3，或者是 2 << 2，要凑出 2 就是(+!![])+(+!![])，所以 (+!![])+(+!![]) << (+!![])+(+!![]) 就是 8，只需要四个 1 就行了，不需要自己加 8 次。

不过现在可以先不考虑长度，只需要考虑能不能凑出来就行了，只要能得出 1 就足够了。

如何得到字符串

最后就是要想办法凑出字符串了，或者说要得到 (()=>{})['constructor']('console.log(1)')() 中的每一个字符。

怎样才能得到字符呢？答案是和数字一样，即强制多态。

上面说过 ![] 可以得到 false，那在后面加一个空字符串：![] + ''，不就可以得到 "false" 了吗？这样就可以拿到 a, e, f, l, s 这五个字符。例如 (![] + '')[1] 就是 a，为了方便纪录，我们来写一小段代码：

const mapping = {
  a: "(![] + '')[1]",
  e: "(![] + '')[4]",
  f: "(![] + '')[0]",
  l: "(![] + '')[2]",
  s: "(![] + '')[3]",
}

那既然有了false，那么拿到 true 也不是什么难事了，!![] + '' 可以得到 true，现在把代码改成：

const mapping = {
  a: "(![] + '')[1]",
  e: "(![] + '')[4]",
  f: "(![] + '')[0]",
  l: "(![] + '')[2]",
  r: "(!![] + '')[1]",
  s: "(![] + '')[3]",
  t: "(!![] + '')[0]",
  u: "(!![] + '')[2]",
}

然后再用同样的方法，用 ''+{} 可以得到 "[object Object]"（或是你要用神奇的 []+{} 也行），现在代码可以更新成这样：

const mapping = {
  a: "(![] + '')[1]",
  b: "(''+{})[2]",
  c: "(''+{})[5]",
  e: "(![] + '')[4]",
  f: "(![] + '')[0]",
  j: "(''+{})[3]",
  l: "(![] + '')[2]",
  o: "(''+{})[1]",
  r: "(!![] + '')[1]",
  s: "(![] + '')[3]",
  t: "(!![] + '')[0]",
  u: "(!![] + '')[2]",
}

从数组或是对象取一个不存在的属性会返回 undefined，再把 undefined 加上字串，就可以拿到字串的 undefined，就像这样：[][{}]+''，可以得到 undefined。

拿到之后，我们的转换表就变得更加完整了：

const mapping = {
  a: "(![] + '')[1]",
  b: "(''+{})[2]",
  c: "(''+{})[5]",
  d: "([][{}]+'')[2]",
  e: "(![] + '')[4]",
  f: "(![] + '')[0]",
  i: "([][{}]+'')[5]",
  j: "(''+{})[3]",
  l: "(![] + '')[2]",
  n: "([][{}]+'')[1]",
  o: "(''+{})[1]",
  r: "(!![] + '')[1]",
  s: "(![] + '')[3]",
  t: "(!![] + '')[0]",
  u: "(!![] + '')[2]",
}

看一下转换表，再看看我们的目标字符串：(()=>{})['constructor']('console["log"](1)')()，稍微比对一下，就会发现要凑出 constructor 是没有问题的，要凑出 console 也是没问题的，可是就唯独缺了 log 的 g，目前我们的转换表里面没有这个字符。

所以还需要从某个地方把 g 拿出来，才能拼凑出我们想要的字符串。或者也可以换个方法，用其他方式拿到字符。

我一开始想到两个方法，第一个是利用进制转换，把数字用 toString 转成字符串时可以带一个参数 radix，代表这个数字要转换成多少进制，像是 (10).toString(16) 就会得到 a，因为 10 进制的 10 就是 16 进制的 a。

英文字母一共 26 个，数字有 10 个，所以只要用 (10).toString(36) 就能得到 a，用 (16).toString(36) 就可以得到 g 了，可以用这个方法得到所有的英文字母。可是问题来了， toString 本身也有 g，但现在我们没有，所以这方法行不通。

另一个方法是用 base64，JS 有两个内置函数：btoa 跟 atob，btoa 是把一个字符串编码为 base64，例如 btoa('abc') 会得到 YWJj，然后再用 atob('YWJj') 解码就会得到 abc。

只要想办法让 base64 编码后的结果有 g 就行了，可以写代码去跑，也可以自己慢慢试，幸运的是 btoa(2) 能得到 Mg== 这个字符串。所以 btoa(2)[1] 的结果就是 g 了。

不过下一个问题又来了，怎样执行 btoa？一样只能通过上面的 function constructor：(()=>{})['constructor']('return btoa(2)[1]')()，这次每一个字符都凑得出来。

可以结合上面的 mapping，写一小段简单的代码来帮助做转换，目标是把一个字符串转成没有字符的形式：

const mapping = {
  a: "(![] + '')[1]",
  b: "(''+{})[2]",
  c: "(''+{})[5]",
  d: "([][{}]+'')[2]",
  e: "(![] + '')[4]",
  f: "(![] + '')[0]",
  i: "([][{}]+'')[5]",
  j: "(''+{})[3]",
  l: "(![] + '')[2]",
  n: "([][{}]+'')[1]",
  o: "(''+{})[1]",
  r: "(!![] + '')[1]",
  s: "(![] + '')[3]",
  t: "(!![] + '')[0]",
  u: "(!![] + '')[2]",
}

const one = '(+!![])'
const zero = '(+[])'

function transformString(input) {
  return input.split('').map(char => {
    // 先假设数字只会有个位数，比较好做转换
    if (/[0-9]/.test(char)) {
      if (char === '0') return zero
      return Array(+char).fill().map(_ => one).join('+')
    }
    if (/[a-zA-Z]/.test(char)) {
      return mapping[char]
    }
    return `"${char}"`
  })
  // 加上 () 保证执行顺序
  .map(char => `(${char})`)
  .join('+')
}

const input = 'constructor'
console.log(transformString(input))

输出是：

((''+{})[5])+((''+{})[1])+(([][{}]+'')[1])+((![] + '')[3])+((!![] + '')[0])+((!![] + '')[1])+((!![] + '')[2])+((''+{})[5])+((!![] + '')[0])+((''+{})[1])+((!![] + '')[1])

可以再写一个函数只转换数字，把数字去掉：

function transformNumber(input) {
  return input.split('').map(char => {
    // 先假设数字只会有个位数，比较好做转换
    if (/[0-9]/.test(char)) {
      if (char === '0') return zero
      let newChar = Array(+char).fill().map(_ => one).join('+')
      return`(${newChar})`
    }
    return char
  })
  .join('')
}

const input = 'constructor'
console.log(transformNumber(transformString(input)))

得到的结果是：

((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+(([][{}]+'')[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((!![] + '')[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((''+{})[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![]))])

把结果丢给 console 执行，发现得到的值就是 constructor 没错。所以综合以上代码，回到刚刚那一段：(()=>{})['constructor']('return btoa(2)[1]')()，要得到转换完的结果就是：

const con = transformNumber(transformString('constructor'))
const fn = transformNumber(transformString('return btoa(2)[1]'))
const result = `(()=>{})[${con}](${fn})()`
console.log(result)

结果很长就不贴了，但确实能得到一个 g。

在继续之前，先把代码改一下，增加一个能直接转换代码的函数：

function transform(code) {
  const con = transformNumber(transformString('constructor'))
  const fn = transformNumber(transformString(code))
  const result = `(()=>{})[${con}](${fn})()`
  return result;
}

console.log(transform('return btoa(2)[1]'))

好了，到这里其实已经接很近终点了，只有一件事还没有解决，那就是 btoa 是 WebAPI，浏览器才有，node.js 并没有这个函数，所以想要做得更漂亮，就必须找到其他方式来产生 g 这个字符。

回忆一下一开始所提的，用 function.constructor 可以拿到 function constructor，以此类推，用 ''['constructor'] 可以拿到 string constructor，只要再加上一个字串，就可以拿到 string constructor 的内容了！

像是这样：''['constructor'] + ''，得到的结果是："function String() { [native code] }"，一下子就多了一堆字符串可用，而我们朝思暮想的 g 就是：(''['constructor'] + '')[14]。

由于我们的转换器目前只能支持一位数的数字（因为做起来简单），我们改成：(''['constructor'] + '')[7+7]，可以写成这样：

mapping['g'] = transform(`return (''['constructor'] + '')[7+7]`)

整合所有成果

经历过千辛万苦之后，终于凑出了最麻烦的 g 这个字符，结合我们刚刚写好的转换器，就可以顺利产生 console.log(1) 去除掉字母与数字后的版本：

const mapping = {
  a: "(![] + '')[1]",
  b: "(''+{})[2]",
  c: "(''+{})[5]",
  d: "([][{}]+'')[2]",
  e: "(![] + '')[4]",
  f: "(![] + '')[0]",
  i: "([][{}]+'')[5]",
  j: "(''+{})[3]",
  l: "(![] + '')[2]",
  n: "([][{}]+'')[1]",
  o: "(''+{})[1]",
  r: "(!![] + '')[1]",
  s: "(![] + '')[3]",
  t: "(!![] + '')[0]",
  u: "(!![] + '')[2]",
}

const one = '(+!![])'
const zero = '(+[])'

function transformString(input) {
  return input.split('').map(char => {
    // 先假设数字只会有个位数，比较好做转换
    if (/[0-9]/.test(char)) {
      if (char === '0') return zero
      return Array(+char).fill().map(_ => one).join('+')
    }
    if (/[a-zA-Z]/.test(char)) {
      return mapping[char]
    }
    return `"${char}"`
  })
  // 加上 () 保证执行顺序
  .map(char => `(${char})`)
  .join('+')
}

function transformNumber(input) {
  return input.split('').map(char => {
    // 先假设数字只会有个位数，比较好做转换
    if (/[0-9]/.test(char)) {
      if (char === '0') return zero
      let newChar = Array(+char).fill().map(_ => one).join('+')
      return`(${newChar})`
    }
    return char
  })
  .join('')
}

function transform(code) {
  const con = transformNumber(transformString('constructor'))
  const fn = transformNumber(transformString(code))
  const result = `(()=>{})[${con}](${fn})()`
  return result;
}

mapping['g'] = transform(`return (''['constructor'] + '')[7+7]`)
console.log(transform('console.log(1)'))

最后的代码：

(()=>{})[((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+(([][{}]+'')[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((!![] + '')[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((''+{})[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![]))])](((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+(([][{}]+'')[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+(".")+((![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+((()=>{})[((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+(([][{}]+'')[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((!![] + '')[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((''+{})[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![]))])](((!![] + '')[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((!![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[((+!![]))])+(([][{}]+'')[((+!![]))])+(" ")+("(")+("'")+("'")+("[")+("'")+((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![]))])+(([][{}]+'')[((+!![]))])+((![] + '')[((+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((!![] + '')[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![])+(+!![]))])+((''+{})[((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))])+((!![] + '')[(+[])])+((''+{})[((+!![]))])+((!![] + '')[((+!![]))])+("'")+("]")+(" ")+("+")+(" ")+("'")+("'")+(")")+("[")+((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))+("+")+((+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![])+(+!![]))+("]"))())+("(")+((+!![]))+((+!![])+(+!![]))+((+!![])+(+!![])+(+!![]))+(")"))()

用了 1800 个字符，成功写出了只有：[，]，（，），{，}，"，'，+ ，!，=，> 这 12 个字符的程序，并且能够顺利执行 console.log(1)。

而因为我们已经可以顺利拿到 String 这几个字了，所以就可以用之前提过的位转换的方法，得到任意小写字符，像是这样：

mapping['S'] = transform(`return (''['constructor'] + '')[9]`)
mapping['g'] = transform(`return (''['constructor'] + '')[7+7]`)
console.log(transform('return (35).toString(36)')) // z

那要怎样拿到任意大写字符，或甚至任意字符呢？我也有想到几种方式。

如果想拿到任意字符，可以通过 String.fromCharCode，或是写成另一种形式：""['constructor']['fromCharCode']，就可以拿到任意字符。可是在这之前要先想办法拿到大写的 C，这个就要再想一下了。

除了這條路，還有另外一條，那就是靠編碼，例如說 '\u0043' 其實就是大寫的 C 了，所以我原本以為可以透過這種方法來湊，但我試了一下是不行的，像是 console.log("\u0043") 會印出 C 沒錯，但是 console.log(("\u00" + "43")) 就會直接噴一個錯誤給你，看來編碼沒有辦法這樣拼起來（仔細想想發現滿合理的）。

除了这条路，还有另外一个方法，那就是依靠编码，例如说 '\u0043' 其实就是大写的 C，所以我原本以为可以通过这种方法来凑，但试了一下是不行的，像是 console.log("\u0043") 会印出 C 没错，但是 console.log(("\u00" + "43")) 就会直接报一个错误，看来编码没有办法这样拼起来。不过仔细想想还是很合理的。

总结

最后写出来的那个转换的函数其实并不完整，没有办法执行任意代码码，没有继续做完是因为 jsfuck (https://github.com/aemkei/jsfuck) 这个库已经写得很清楚了，在 README 里面详细了描述它的转换过程，而且最后只用了 6 个字符而已，真的很佩服。

在它的代码当中也可以看出是怎样转换的，大写 C 的部分是用了一个 String 上名为 italics 的函数，可以产生 <i></i>，之后再调用 escape，就会得到 %3Ci%3E%3C/i%3E，然后就得到大写 C 了。

有些人可能会说我平时写 BUG 写得好好的，搞这些乱七八糟的有什么用，但这样做的重点并不在于最后的结果，而是在训练几个东西：

对于 js 语言的熟悉度，我们用了很多类型转换和内置方法来拼凑东西，可能有些是你从来没听到过的。
解决问题时缩小范围的能力，从如何把字符串当作函数执行，再到拼凑出数字和字符串，一步步的缩小问题，子问题解决之后原问题就解决了

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原始发表：2021-03-24，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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