在 C 中没有出现分段错误答案

【问题标题】：Not getting Segmentation Fault in C在 C 中没有出现分段错误
【发布时间】：2012-01-14 11:13:27
【问题描述】：

这里是c代码：

char **s;
s[334]=strdup("test");
printf("%s\n",s[334]);`

我知道 strdup 分配了“test”，但是我们将指针指向字符串“test”的情况 s[334] 没有分配，但是，这段代码就像一个魅力

【问题讨论】：

具体来说，s 是在堆栈上分配的，因此它实际上可能包含一个合法的指针，这取决于您之前在其他函数中所做的操作。
没有其他功能，主要只有这三行。
你主要给了什么签名？ int main()，或int main(int argc, char ** argv)？
使用的签名是 int main()，使用 gcc 编译
好吧，你说得对，这里发生了奇怪的...

标签： c segmentation-fault

【解决方案1】：

您的代码表现出未定义的行为。这确实不意味着它会崩溃。这意味着你无法预测会发生什么。

在这种情况下，很可能会发生崩溃，但完全不能保证。

【讨论】：

【解决方案2】：

“未定义的行为”并不意味着你会得到一个段错误，它意味着你可能会得到一个段错误。符合规范的实现也可能决定显示小狗的 ASCII 艺术。

您可能想使用Valgrind 之类的工具检查此代码。

【讨论】：

Valgrind 没有发现这个错误。这比我想象的更奇怪。我想我会提出另一个问题。
这也取决于优化级别...这是一些有趣的未定义行为，因为s 始终是0。
只要索引（此处为 334）低于 4098（可能是寻址空间的限制），它就可以工作
我认为 OP 应该向编译器提交一个错误，因为他没有得到那个 ASCII 小狗。
如果s 为零，则s[334] 是某个变量（甚至是可执行代码）的地址，具体取决于内存布局，它可能恰好包含指向可写的有效指针内存区域，被垃圾覆盖。要确切了解会发生什么，您需要知道该程序的内存布局以及所述内存的内容。一个有趣的项目，也许是一个周末的缓慢下午。（这种分析是您在解释漏洞利用时所看到的）。

【解决方案3】：

如果您访问未初始化的内存，您并不总是会遇到分段错误。
您确实在此处访问了未初始化的内存。

【讨论】：

不是未分配的内存，是未初始化的内存，具体来说，s。无论s 碰巧指向什么，都可以分配内存。
其中“未分配内存”可能意味着内存恰好被分配给其他东西。

【解决方案4】：

编译器对我们来说太聪明了！它知道printf("%s\n", some_string)和puts(some_string)完全一样，所以可以简化

char **s;
s[334]=strdup("test");
printf("%s\n",s[334]);

进入

char **s;
s[334]=strdup("test");
puts(s[334]);

然后（假设没有UB）再次等价于

puts(strdup("test"));

因此，碰巧没有发生段错误（这次）。

【讨论】：

编译器的智能在这里没有任何区别。此外，对s[334] 的赋值不能直接删除。
@vonbrand - 如果您查看 Daniel Fisher 回答中的程序集，那正是它所做的。

【解决方案5】：

我得到一个没有优化的段错误，但是当使用优化编译时，gcc 根本不会打扰s，它会作为死代码被消除。

gcc -Os -S:

.cfi_startproc
subq    $8, %rsp
.cfi_def_cfa_offset 16
movl    $.LC0, %edi     # .LC0 is where "test" is at
call    strdup
addq    $8, %rsp
.cfi_def_cfa_offset 8
movq    %rax, %rdi
jmp     puts
.cfi_endproc

gcc -S -O（-O2、-O3 相同）：

.LFB23:
    .cfi_startproc
    subq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    movl    $5, %edi
    call    malloc
    movq    %rax, %rdi
    testq   %rax, %rax
    je      .L2
    movl    $1953719668, (%rax)
    movb    $0, 4(%rax)
.L2:
    call    puts
    addq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc

【讨论】：

我对汇编语言不是很熟悉，你能解释一下gcc在优化编译时的行为吗
我对汇编也不是很熟悉，但据我所知，-Os 可以：从堆栈指针中减去 8，将字符串的地址移入寄存器，strdup 字符串，将 8 加回堆栈指针，将从 strdup 获得的指针移动到另一个寄存器，跳转到 puts 输出字符串。 -O1/2/3 执行：从堆栈指针中减去 8，将文字 5 移动到寄存器 %edi，malloc（5 个字节），将获得的指针移动到 %rdi，检查 NULL，移动文字“test”（作为 4 字节little-endian integer) 到分配的内存，将 0 终止符移到末尾，调用 puts，将 8 添加回堆栈指针。
优化器将程序转换为puts(strdup("test"));
@BoPersson 是的，感谢您的确认。但是，我完全不明白为什么它会打扰strdup()。应该可以做到puts("test");，不是吗？
@Daniel - 是的，但这可能不够普遍，无法放入优化器中？ printf("%s\n"是常见的。