本文目的是为了更好的理解指针和内存管理
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 )
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#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
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$ 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
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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
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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
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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。
是不是很神奇呢,下次遇到这种坑小伙伴一定要注意哦!
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看到这里你是不是对C语言又有了一点新的认知呢~
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