你可能没留意到的"大坑" [内存污染]

背景

我们定义一个变量A，修改另外一个一个变量B，导致A的值被修改，我们称它为内存污染。

案例

如下程序，正常的预期输出应该是: 97 98 256,但正确的结果却是1 0 256，意不意外，惊不惊喜

这时候主要问题发生在 int *ptr = (int *)&b;这里，对&b强类型转换,污染了 a的内存

a 的地址比b地址大(堆从低到高, 栈从高到低分配地址)

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char a = 'a', b = 'b';

    int *ptr = (int *)&b;
    *ptr = 256;

    printf("%d,%d,%d \n", a, b, *ptr); // 1 0 256
    return 0;
}

验证

我们通过gdb调试，打印出各个变量的地址gdb使用介绍

$ gdb a.out 
(gdb) b 7
Breakpoint 1 at 0x100000f47: file test.c, line 7.
(gdb) b 11
Breakpoint 2 at 0x100000f77: file test.c, line 11.

Thread 2 hit Breakpoint 1, main () at test.c:7
7           int *ptr = (int *)&b;
(gdb) x/1tb &a
0x7ffeefbff55b: 01100001
(gdb) x/1tb &b
0x7ffeefbff55a: 01100010
(gdb) n
8           *ptr = 256;
(gdb) n
10          printf("%d,%d,%d \n", a, b, *ptr); // 1 0 256
(gdb) n
1,0,256 

Thread 2 hit Breakpoint 2, main () at test.c:11
11          return 0;
(gdb) x/1tb &a
0x7ffeefbff55b: 00000001
(gdb) x/1tb &b
0x7ffeefbff55a: 00000000
(gdb) x/4tb ptr
0x7ffeefbff55a: 00000000        00000001        00000000        00000000

我们在*ptr = 256;这里打了断点，然后分别看执行前后a,b的变化

我们先在断点前，使用gdb命令 x/1tb &a查看内存

• a的地址 0x7ffeefbff55b 值为十进制 97
• b的地址 0x7ffeefbff55a 值为十进制 98

结论：** a 的地址比 b 的地址高**

(gdb) x/1tb &a
0x7ffeefbff55b: 01100001
(gdb) x/1tb &b
0x7ffeefbff55a: 01100010

然后我们执行*ptr = 256;这句后，再次查看

(gdb) x/1tb &a
0x7ffeefbff55b: 00000001
(gdb) x/1tb &b
0x7ffeefbff55a: 00000000
(gdb) x/4tb ptr
0x7ffeefbff55a: 00000000        00000001        00000000        00000000

ptr赋值245后，内存中值为 00000000 00000001 00000000 00000000

直接污染了 a 的内存,把 a 值修改为了 00000001 因为ptr为 int* 类型，占用4个字节，a的地址比 ptr 高1，属于4个字节之内，所以被污染了。

原文发布于我的GitHub

链接

• gdb查看内存
• mac 安装gdb