Question

我正在读关于缓冲区溢出的内容。我在堆栈上找到了关于局部变量的内存赋值的一个奇怪的事情

int f1 ()
{
    char string1[12];
    char string2[4];
}

这里的分配发生在堆栈上。

现在，在 GCC 中，string2被分配了4个字节，但是如果我声明除了2的幂（最多16个）之外，那么它由编译器分配16个字节。这意味着如果我在3,5,6,7，....，15字节中分配string2然后由编译器分配16个字节，但如果我分配2的幂，如1,2,4,8 ...然后它被分配完全相同的大小。如果我分配超过16个字节（不是2的幂），那么它分配32个字节（我估计最多32个字节）。

在Visual Studio中，如果我分配1个字节，则分配9个字节，如果从2-4个字节分配，则分配12个字节，如果从5-8个字节开始，则编译器分配16个字节。

任何人都知道为什么会这样的任务？

Atleast在Visual Studio中，如果有缓冲区溢出，我会收到调试错误，但在gcc中没有任何反应。只有在发生过大的溢出时，GCC才会提供分段错误。

Answer 1

堆栈帧大小受内存对齐选择的影响，对于32位代码通常是4的倍数，对于64位代码通常是8的倍数。

两个编译器都可以包含使用 canary 进行堆栈帧损坏检查，堆栈顶部的额外32位值在函数入口处初始化并在函数出口处检查。如果更改了canary值，则会发生程序中止，因为堆栈帧可能被恶意代码损坏，可能会更改函数返回地址并使其返回到任意位置。一种非常流行的恶意软件注入媒介。

MSVC具有/ RTC选项，默认情况下在Debug配置中启用。在每个局部变量之间添加这些金丝雀。因此，它可以检测每个变量上的缓冲区溢出问题。

这些金丝雀当然会占用额外的空间，影响堆栈的帧大小。

Answer 2

那是由于memory-aligment。 CPU更容易访问内存地址，这些内存地址是所请求数据大小的倍数因此，编译器使用明确的字节填充结构以对齐结构。例如：

struct foo
{
    char a
    int b , c;
    short d;
    bool e;
    double f;
};

理论上，该结构的大小是（假设bool的大小是1个字节，char 1个字节，int 4个字节，short 2个字节，{ {1}} 8个字节）20个字节。但实际上，编译器会在结构中添加“空洞”以对齐内存：

double

Answer 3

我记得这是优化的原因，也许是因为要解决这个问题。像这样的另一个例子是布尔类型，它通常消耗8位，可能只是一个。这可能与不同的编译器有很大不同。您可以在Why is a char and a bool the same size in c++?

中找到有关布尔值的更多信息

为什么在堆栈中为局部变量分配的内存多于C ++中所需的内存？

3 个答案: