内存损坏问题的示例及分析

来源：互联网发布：淘宝新开店铺找货源编辑：程序博客网时间：2024/04/30 00:42

原文以示例代码系统的讲述了三种内存损坏的情况: 全局内存、栈损坏及堆损坏, 以及它们产生的原因。粗略整理如下。

Global Memory Corruption

即全局变量的内存使用出了问题，主要还是越界。如下代码:

#include <stdio.h>#define MAX 6int arrdata[MAX];int endval;int main(){   int i = 0;   endval = 12;   for (i = MAX; (endval) && (i >= 0) ; i--, endval--)   {      arrdata[i] = endval * endval;   }   printf("Values are \n");   for (i = 0; i < MAX; i++)   {      printf("\t %d\n", arrdata[i]);   }   return 0;}

编译执行，输出的结果是:

Values are190441932119600198812016420449

走查代码，你可以发现第一个循环里i的初值是MAX, 应该是MAX-1。正是这个越界，改写了endval的值。

那个全局变量在内存里是邻居(译注:在我的Mac OS上的输出结果):

(gdb) p &endval$2 = (int *) 0x100001038(gdb) p &arrdata$3 = (int (*)[6]) 0x100001020

所以arrdat[MAX]的赋值操作，实际变成了对endval的赋值。

这样的破坏操作可以概括为两种:

数组越界，向上或向下(负值).
通过指针访问了错误的地址。

Stack Corruption

在*nix系的系统里，Stack会用来存储局部变量, 函数参数以及返回值。栈损坏常常导致未知的行为及崩溃。

栈损坏有两种情况:

内存越界操作。
栈溢出(stack overflow)。

内存越界

越界的情况和之前相似，只是发生在了栈存储的数据上。比如下面的代码：

#include <stdio.h>#include <string.h>#define LEN 6void cpyPrint(char *str){   char aBuf[LEN];   strcpy(aBuf, str);   printf("String is %s\n", aBuf);}int main(){   char *aStr = "MyLinux";   cpyPrint(aStr);   return 0;}

编译执行就会崩溃。下面是在我的Mac OS上的结果:

(gdb) rStarting program: /Volumes/Development/Project/Testing/stackcorruptReading symbols for shared libraries +.............................. doneProgram received signal SIGABRT, Aborted.0x00007fff88815d46 in __kill ()(gdb) bt#0  0x00007fff88815d46 in __kill ()#1  0x00007fff8602d053 in __abort ()#2  0x00007fff85fee74d in __chk_fail ()#3  0x00007fff85feea1f in __strcpy_chk ()#4  0x0000000100000ea6 in cpyPrint (str=0x100000f3e "MyLinux") at stackcorrupt.c:8#5  0x0000000100000ef3 in main () at stackcorrupt.c:17

原因在cpyPrint函数中的局部变量大小为6，却要放进去8个字符(包括一个结束符)。

栈溢出

下面是栈溢出问题的示例代码:

#include <stdio.h>int recur(long int var){   if (var > 0)   {       recur (var--);   }   printf("the var is %ld\n", var);   return var;}int main(){   recur (3000);   return 0;}

这段代码什么时候崩，还要看在运行的系统里的栈大小的设置，可以使用下面的指令直接查到:

$ulimit -s

默认情况下会是8192 (KBytes)。

Heap Corruption

出现堆错误，会报臭名昭著的Segment Fault错误。产生的原因有三种:

尝试向已经释放的内存写入数据。
越界操作 (的确是最常见的原因)。
尝试向尚未分配的内存写入数据。

下面是一个示例:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){   int *pData = NULL;   int num = 12;   pData = (int*) malloc (num * sizeof (int));   //...do stuff use the memory   free(pData);   pData[0] = -1;   pData = (int*) malloc (num * sizeof (int));   //...do stuff use the memory   free(pData);   return 0;}

要想排查内存问题，首选工具自然是Valgrind了，不多做介绍了。

原因链接: http://mylinuxbook.com/memory-corruption-in-linux-programming/

0 0