argc 会溢出吗？答案

【问题标题】：Can argc overflow?argc 会溢出吗？
【发布时间】：2015-03-20 10:49:15
【问题描述】：

我在 SO 中闲逛，看到了 this question。然后我开始怀疑我是否可以溢出argc。

标准规定argv[argc] 必须是一个空指针，但如果 argc 溢出，这将是错误的。

（我wrote一个小C程序和一个python脚本来测试它，但得到了一个MemoryError。）

谢谢！

Rationale for International Standard — Programming Languages — C §5.1.2.2.1 程序启动

argc 和argv 作为main 的参数的规范认可了广泛的先前实践。 argv[argc] 需要为空指针，以提供对列表末尾的冗余检查，也是根据惯例。

【问题讨论】：

Standard says that argv[argc] must be a null pointer but this will be false if argc overflow -- 我把它读作“不要让 argc 溢出”。（“医生，我这样做会很痛”）
在 POSIX 和大多数 Linux 系统上，main 的初始堆栈 - 由 execve- 安装，包括它的参数（即 argv），受到更多限制（通常，几兆字节）。所以argc 不到几百万，我从来没有听说过argc 可能接近INT_MAX 的操作系统
可以说，在这种情况下，实现将具有系统特定的限制，无法将 2^15 个参数传递给程序
好吧，我当然不会输入它们:)
等一下，“我不会感到惊讶”是什么意思。任何 LP64 或 LLP64 架构都符合要求，因此 Windows 或 Linux。不过，您需要大量 RAM。我想如果从头开始，argc 应该有类型size_t。

标签： c integer-overflow

【解决方案1】：

按标准

所以，从你的报价来看：

argv[argc] 必须是空指针

因此，argc 不能溢出，因为那样上面的说法就不成立了。

在实践中

实际上，传递给程序的参数的总大小是有限的。

在我的 Linux/x64 系统上：

$ getconf ARG_MAX 2097152

因此，总参数大小约为 2 兆字节，argc 不会溢出。我相信这个限制衡量了argv 中的总数据和环境的组合。如果您在尝试运行命令时超出此限制，exec() 将失败并显示E2BIG。来自man 2 execve：

E2BIG 环境中的总字节数 (envp) 和参数列表 (argv) 太大。

我相信与其他系统相比，我的系统的 ~2 兆字节限制相对宽松。我的 OS X 系统报告的限制为 ~260KB。

但是如果`ARG_MAX` 真的很大呢？

好的，假设您使用的是旧的/奇怪的系统，所以int 是 16 位，而 ARG_MAX 远远超过 2¹⁵，否则这是相当合理的。现在，假设您使用超过 2¹⁵ 个参数调用 execve()。该实现有两个选项。

它可以允许argc 溢出...基本上，丢弃您的数据，确保您正在运行的程序以某种意外且可能错误的方式执行，并违反 C 标准。最糟糕的是，错误是无声的，所以你可能永远不会知道。
或者，它可以简单地从execve() 返回EOVERFLOW，通知您它根本无法运行具有这么多参数的图像。现在，POSIX / SUS 标准没有提及这个错误结果......但是，我怀疑这仅仅是因为标准作者从未期望ARG_MAX 大于INT_MAX。

选项#2 是唯一合理的选项。如果您的系统以某种方式选择了选项 #1，那么它已损坏，您应该提交错误报告。

或者，您可以尝试运行为 16 位系统编译的旧程序，但您是通过某种仿真器或兼容层运行它。如果您尝试向程序传递超过 2¹⁵ 个参数，我希望模拟器或兼容层会给出错误消息。

【讨论】：

但是想象一下你在一个 ARG_MAX 非常大的系统上（出于什么原因）并且它可能会发生。会是怎样的失败？由于它仍然遵守标准，它可以被称为 C 兼容，但它也可能发生未定义的行为，程序员无法阻止。这是什么错误？
我认为标准有未定义的行为，因为没有定义签名溢出。
@zaibis 要求argv[argc] 为空指针意味着要求将ARG_MAX 设置得足够小以使argc 不能溢出。

【解决方案2】：

实际上，不，你不能。大多数系统对argv 和envp 的总组合大小设置了相对较低的限制。几十到几百 KB 的限制并不少见。请参阅 http://www.in-ulm.de/~mascheck/various/argmax/ 以获取对各种操作系统的限制的相当全面的列表。

【讨论】：

该列表没有适用于 Windows 的数据，但有 question on SO 和一些数字。

【解决方案3】：

我试过这个：

test.c：

 ⚡⚡⚡  more test.c 
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv)
{
    printf("argc = %d\n", argc);
    printf("Size of argc = %d\n", sizeof(argc));
    return 0;
}

然后使用了一个很大的 zipfile

 ⚡⚡⚡  ls -h bigfile 
-rw-r--r-- 1 ehwas ehwas 355M Jan 22 16:54 bigfile

然后将该文件作为参数读取到测试程序中：

⚡⚡⚡  ./test $(more bigfile)

结果：

5 minutes nothing happend, then everything froze

然后我尝试了一个较小的文件：

 ⚡⚡⚡  ls -h notsobigfile 
-rw-r--r-- 1 ehwas ehwas 6.7M Jan 22 17:04 notsobigfile

还有：

 ⚡⚡⚡  ./test $(more notsobigfile)
bash: ./test: Argument list too long

【讨论】：

既然可以只使用 $(seq 1 100000)，为什么还要使用 zip 文件来生成参数？
没想到。谢谢！

【解决方案4】：

按照标准规定，argv[argc] 必须是有效值。

因此，如果运行时环境处于无法保证的情况，则不应启动程序。

【讨论】：

Rationale for International Standard — Programming Languages — C §5.1.2.2.1 程序启动

按标准

在实践中

但是如果ARG_MAX 真的很大呢？

但是如果`ARG_MAX` 真的很大呢？