查询内存位置

Question

假设有一个变量a和一个指针p，它指向a的地址。

int a;
int *p=&a;

现在因为我有一个指针指向变量的位置，所以我知道确切的内存位置（或内存块）。

我的问题是：

1. 给定一个地址，我们可以找到哪个变量正在使用它们吗？ （我认为这不可行）。
2. 给定一个地址，我们至少可以发现该内存地址所属的内存块有多大。 （我知道这很愚蠢，但仍然）。

Answer 1

1. 您可以枚举所有（可疑）变量并检查它们是否指向与指针相同的位置（例如，您可以比较指针的相等性）
2. 如果指针定义为int * p，则可以假设它指向一个整数。当然，如果例如指针值为null或者您使用指针的值进行插入，那么您的假设可能被证明是错误的。

Answer 2

  

给定一个地址，我们能找到哪个变量正在使用它们吗？

不，这是不可能的。变量指向内存，而不是相反。从编译代码中获取变量名称还有一些方法，除非可能通过符号表读取，反过来可能需要弄乱汇编。

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给定一个地址，我们至少可以发现大块的内存有多大   该内存地址属于哪个..

没有。只给出地址，没有办法做到这一点。 您可以在取消引用地址后找到 sizeof（），但不能从地址本身找到。

Answer 3

您可以将内存视为一个大字节数组：

现在如果你有一个指向数组中间某处的指针，你能告诉我有多少其他指针指向同一个位置作为你的指针？或者你能告诉我你在内存位置存储了多少信息吗？或者你至少可以告诉我你的指针位置存储了什么样的对象？回答所有这个问题是不可能的，问题看起来很奇怪。有些语言在他们的内存管理例程中添加了额外的信息，以便他们可以在以后跟踪这些信息，但在C ++中我们有最小的开销，所以你的答案是不可能的。

对于您的第一个问题，您可以使用智能指针处理它，例如shared_ptr使用引用计数器来了解有多少shared_ptr指向内存位置并且能够控制生命周期对象（但shared_ptr的当前设计不允许您读取该计数器。）

有一个非标准的平台相关解决方案来查询动态分配的内存大小（例如Windows上的_msize和Unix上的memory_size），但这只适用于使用{{1}分配的动态内存并且不可移植，在C ++中你应该关心这个想法，如果你需要这个功能为它实现一个解决方案，如果你不需要它，那么你永远不需要支付额外费用

Answer 4

问题1.
答：它无法原生完成，但可以通过Valgrind memcheck工具完成。 VM跟踪所有变量并分配内存空间/堆栈。但是，它不是为回答这个问题而设计的，但通过一些修改，memcheck工具可以回答这个问题。例如，它可以将无效的内存访问或内存泄漏地址与源代码中的变量相关联。因此，给定一个有效且已知的内存地址，它必须能够找到相应的变量。

问题2.
答：可以像上面那样完成，但也可以使用malloc，calloc，strdup，{{1}的一些PRELOADED库本地完成通过手动指令的内存分配功能，您可以保存分配的地址和大小。并且还通过free或__builtin_return_address()保存返回地址，以了解内存块的分配位置。您必须将所有分配的地址和大小保存到树中。然后你应该能够查询属于哪个块和块大小的地址，以及分配块的功能。