1

我做了一个看起来像这样的小程序：

void foo () {
  char *str = "+++"; // length of str = 3 bytes
  char buffer[1];

  strcpy (buffer, str);

  cout << buffer;
}

int main () {
  foo ();
}

我期待会出现堆栈溢出异常，因为缓冲区的大小比 str 小，但它成功打印出 +++ ...有人可以解释为什么会发生这种情况吗？
非常感谢你。

4

6 回答 6

13

未定义的行为（UB）发生了，你很不幸它没有崩溃。
超出分配内存范围的写入是未定义的行为，UB 不保证崩溃。任何事情都可能发生。
未定义的行为意味着无法定义行为。

于 2013-01-03T10:50:19.480 回答
2

你不会得到堆栈溢出，因为它是未定义的行为，这意味着任何事情都可能发生。

今天的许多编译器都有特殊的标志，告诉他们插入代码来检查一些堆栈问题，但你经常需要明确告诉编译器启用它。

于 2013-01-03T10:51:48.743 回答
2

未定义的行为...

如果您真的关心为什么在这种情况下很有可能获得“正确”的结果：有几个促成因素。具有auto存储类的变量（即普通的局部变量）通常会在堆栈上分配。在典型情况下，堆栈上的所有项目将是某个特定大小的倍数，最常见的是int——例如，在典型的 32 位系统上，您可以在堆栈上分配的最小项目将是 32 位。换句话说，在典型的 32 位系统上，有四个字节的空间（char如果您更喜欢这个术语，则为四个 s）。

现在，碰巧的是，您的源字符串仅包含 3 个字符，加上 NUL 终止符，总共 4 个字符。纯粹是坏机会，它恰好足够短以适合编译器（某种）被迫分配的空间buffer，即使你告诉它分配更少。

但是，如果您将更长的字符串复制到目标（甚至可能只是一个字节/字符长），则出现重大问题的机会将大大增加（尽管在 64 位软件中，您可能还需要更长的时间）。

还有一点需要考虑：根据系统和堆栈增长的方向，您可能能够很好地写入分配的空间的末尾，并且仍然可以正常工作。您已分配buffer. main中定义的唯一另一件事main是str，但它只是一个字符串文字 - 因此实际上没有分配空间来存储字符串文字的地址。您最终会得到静态分配的字符串文字本身（而不是在堆栈上），并将其地址替换为您使用过的str. 因此，如果你写到末尾buffer，您可能只是在写入堆栈顶部剩余的任何空间。在典型情况下，堆栈将一次分配一页。在大多数系统上，页面大小为 4K 或 8K，因此对于堆栈上使用的随机空间量，您可以预期平均分别有 2K 或 4K 空闲空间。

实际上，由于这是 inmain并且没有调用任何其他内容，因此您可以预期堆栈几乎是空的，因此堆栈顶部有可能接近一整页未使用的空间，因此将字符串复制到目的地可能会工作，直到/除非源字符串很长（例如，几千字节）。

至于为什么它通常会比这更快地失败：在典型情况下，堆栈向下增长，但使用的地址buffer[n]会向上增长。在典型情况下，堆栈“上方”的下一项将是调用的启动代码buffer的返回地址- 因此，一旦您写入堆栈上的空间量（如上所述，可能比您指定的要大）您最终会覆盖来自. 在这种情况下，里面的代码通常看起来可以正常工作，但是一旦执行（尝试）从 main 返回，它最终会使用你刚刚写的数据作为返回地址，此时你是一个更有可能看到明显的问题。mainmainbuffermainmain

于 2013-01-03T11:22:29.977 回答
1

概述会发生什么：

要么你很幸运，它会立即崩溃。或者因为它在技术上未定义，您最终可能会写入其他东西使用的内存地址。假设您有两个缓冲区，一个buffer[1]和一个longbuffer[100]，并假设内存地址buffer[2]可能与现在终止的相同longbuffer[0]（long buffer因为longbuffer[1]空终止）。

char *s = "+++";
char longbuffer[100] = "lorem ipsum dolor sith ameth";
char buffer[1];

strcpy (buffer, str);

/*
buffer[0] = +
buffer[1] = +
buffer[2] = longbuffer[0] = +
buffer[3] = longbuffer[0] = \0 <- since assigning s will null terminate (i.e. add a \0)
*/

std::cout << longbuffer; // will output: +

希望有助于澄清请注意buffer[2]，这些内存地址在随机情况下不太可能相同，但它可能会发生，甚至不需要是相同的类型，任何东西都可以buffer[3]是被作业覆盖。然后下次你尝试使用你的（现在被破坏的）变量时，它很可能会崩溃，那是调试变得有点乏味的时候，因为崩溃似乎与真正的问题没有太大关系。（即，当您尝试访问堆栈上的变量时它会崩溃，而真正的问题是您代码中的其他地方破坏了它）。

于 2013-01-03T11:20:07.813 回答
0

没有明确的边界检查或异常抛出strcpy——它是一个 C 函数。如果你想在 C++ 中使用 C 函数，你将不得不承担检查边界等的责任，或者切换到使用std::string.

在这种情况下，它确实有效，但在关键系统中，采用这种方法可能意味着您的单元测试通过，但在生产中，您的代码会出错 - 这不是您想要的情况。

于 2013-01-03T10:54:29.613 回答
0

堆栈损坏正在发生，它是一种未定义的行为，幸运的是没有发生崩溃。在您的程序中进行以下修改并运行它肯定会因为堆栈损坏而崩溃。

void foo () {
  char *str = "+++"; // length of str = 3 bytes
  int a = 10;
  int *p = NULL;
  char buffer[1];
  int *q = NULL;
  int b = 20;

  p = &a;
  q = &b;

  cout << *p;
  cout << *q;

  //strcpy (buffer, str);

  //Now uncomment the strcpy it will surely crash in any one of the below cout statment.
  cout << *p;
  cout << *q;

  cout << buffer;
}
于 2013-01-03T11:25:22.087 回答