Question

请帮我理解C中的这个示例程序。

#include <stdio.h>
int i;
int *tmp;
void anotherFunction(void);
void destroyStack(int);
void main(void)
{
 anotherFunction();
 fprintf(stderr,
 "We will never reach this far\n");
}
void anotherFunction(void)
{
 destroyStack(4);
 fprintf(stderr,"In another function\n");
}
void destroyStack(int param)
{
 tmp = &param;
 for(i = -200; i < 10; i++)
 /* overwrite part of stack*/
 printf("%d\n",param), tmp[i] = 0;
}

AFAIK tmp是指向int的指针，它被视为一个数组，为什么会这样？作者试图通过这个名为“破坏堆栈”的例子来说明什么？什么时候使用像数组一样的指针是个好主意？这样编程是否合法？

Answer 1

tmp = &param;
tmp[i] = 0;

写入不属于的内存位置的结果。这会导致未定义的行为。这可能会破坏堆栈，如作者所说或完美地工作。它不是一个有效的C程序。

作者试图用这个名为“破坏堆栈”的例子来说明什么？

显然，他/她正试图证明摧毁堆栈。意图似乎是超出内存的范围，以便它可能破坏堆栈。然而，这是UB，它可能会或可能不会导致它。

Answer 2

这里我们主要关注3件事

int i 的声明，指向int tmp 的指针，作为全局变量（不在堆栈中）

int i;
int *tmp;

以4为参数

调用函数 destroyStack

destroyStack(4);

函数 destroyStack 本身

void destroyStack(int param) 
{
  tmp = &param;
  for(i = -200; i < 10; i++)
  /* overwrite part of stack*/
  printf("%d\n",param), tmp[i] = 0;
}

堆栈在其生命周期内方便且临时地保持（通常）相对较低的空间用于参数，局部变量和函数的返回地址。
有一个内部堆栈指针（位于CPU的寄存器中），它指示我们在堆栈中给定时间的位置 - 为该用途保留的内存空间。
当堆栈存储器被“借用”时，就像在函数调用期间一样，堆栈指针被增加（为简单起见 - 实际上在i386上它被递减），并且堆栈指针返回到函数返回时调用之前的位置。这很方便，因为 1。不需要昂贵的动态分配（如via malloc ） 2。编译器在编译时知道是参数，局部变量和返回地址 - 它们都是相对于堆栈指针（+ x或-x）。

那么当调用 destroyStack

时会发生什么

移动堆栈指针以为返回地址（ destroyStack ）和4参数（无局部变量）
然后处理器“跳转”到 destroyStack
tmp （global）获取 param 的地址（稍后显示其值）
然后， param ，只是 int 的大小，被“淹没”210个 int 值（即210次）它能拥有什么...）。这是可能的，因为C只需要一个指针（ tmp ）来处理一系列值（如数组）。
因此，堆栈空间从 int 的大小 - param 下面的 param - param <10> 包含 - 填充0。

在显示4之前，您应该多次看到 printf 显示0（ param 被0覆盖）在 for 循环中 - 并且由于 destroyStack 的返回地址到 anotherFunction （在printf之前）很可能也会被覆盖， CPU将“跳转”到由零组成的地址 - 通常是保留区域，或者无论如何，进程无法访问/访问 - 并生成异常（崩溃）。

作者使用 i 和 tmp 作为全局变量（非本地），以便它们不会被 destroyStack 覆盖在堆栈中，即破坏可以按计划进行！

Answer 3

传递给函数的“param”将通过堆栈传递。它是如何工作的：C在调用函数之前存储一个返回地址（一些地址显示处理器在执行函数后要去哪里）和参数。通过＆amp;获取“param”的地址我们只是得到一个堆栈的头。

在deployStack函数中，我们用零来回清除堆栈。我们可以这样做，为什么不呢。

但是当deployStack结束时，处理器会将地址排成一行以返回main。它不会得到它，因为我们只用0擦除它。

接下来发生的事情在很大程度上取决于处理器架构，甚至在C标准上也是如此。有一件事是肯定的 - 我们不会回到主要的。正如在那里直接说的那样。

Answer 4

tmp是指向int的指针，它被视为一个数组，为什么会这样？

tmp实际上是单个元素整数数组。数组元素访问操作符可以被视为指针算术和解除引用的语法糖。因此，a[b]等同于*(a + b)，并作为推论b[a]。除非访问无效的内存位置，否则这是合法且完全正常的：您不应访问未为变量分配的内存区域。

作者试图用这个名为“破坏堆栈”的例子来说明什么？

作者试图演示访问无效内存区域时可能发生的情况。从技术上讲，一切都可能发生。没有什么特别的。

何时使用像数组一样的指针是个好主意？这样编程是否合法？

是的，当然，这是一个非常常见的操作。您只需知道哪些数组索引有效（通常为0到size-1）。（您可能需要将指针的大小传递给数组：struct my_arr { int *arr; size_t size; };。）

（我不认为作者想要证明较低内存区域中的访问冲突实际上不是问题，因为到目前为止堆栈上的空间没有被使用，但相比之下，访问冲突在除了变量param之外，更高的内存区域将覆盖，调用函数的返回地址并触发堆栈损坏保护机制（例如，金丝雀），从而触发分段错误。但对于任何感兴趣的人来说，{{{ 3}}。）

Answer 5

AFAIK tmp是一个指向int的指针，它被视为一个数组，为什么会这样？这样编程是否合法？

这是合法的。在C []中是执行添加和解除引用的运算符。因此

a[i]

等于

*(a + i)

你甚至可以写5[a]而不是a[5]，因为*（a + 5）等于*（5 + a）。

理解这个示例程序

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