Question

我有一个简单的C程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i;
    for(i = 0; i < 10; i++)
        printf("Hello\n");

    return 0;
}

我使用gcc编译它：

gcc -g test.c

然后我运行调试器：

gdb -q ./a.out

我在main设置断点并运行：

(gdb) break main
(gdb) run

然后让它运行直到它到达断点并尝试在rip当前指向的地址处显示汇编指令：

(gdb) x/i $rip
=> 0x400538 <main+8>:   mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x0

看起来下一条指令将用值0初始化我的局部变量i。由于它还没有执行指令，我预计会有垃圾值。

(gdb) x/4xb $rbp-4
0x7fffffffe0ec: 0x00    0x00    0x00    0x00

它看起来不像垃圾值，看起来一切都已经零了。在执行main中的任何代码之前，断点应该暂停程序。

我在这里缺少什么？在初始化局部变量i之前，该内存位置是否包含随机垃圾值？

Answer 1

它看起来不像垃圾值，看起来一切都已经零了。

我修改了你的例子，以表明这只是一个巧合。

#include <stdio.h>

int main()
{
  int i1;
  int i2;
  int i3;
  int i4;
  int i5;
  int i6;
  int i;

  for(i = 0; i < 10; i++)
    printf("Hello\n");

  return 0;
}

(gdb) start
Temporary breakpoint 1 at 0x4005ac: file main.cpp, line 13.
Starting program: /home/a.out

Temporary breakpoint 1, main () at main.cpp:13
13        for(i = 0; i < 10; i++)
(gdb) info locals
i1 = 0
i3 = 0
i5 = 32767
i = 0
i2 = 4195520
i4 = -7856
i6 = 0

你知道，可能有不同的值。

至于您的示例，此地址的值在到达main()之前至少更改两次。只需为此地址设置watch，您就会看到在main（）之前调用的函数已更改：

(gdb) watch *(int*)0x7fffffffe06c
Hardware watchpoint 1: *(int*)0x7fffffffe06c

(gdb) r
Starting program: /home/a.out
Hardware watchpoint 1: *(int*)0x7fffffffe06c

Old value = 0
New value = 58
0x0000003a1d890880 in handle_intel () from /lib64/libc.so.6


Hardware watchpoint 1: *(int*)0x7fffffffe06c

Old value = 58
New value = 0
0x0000003a1d0146fd in _dl_runtime_resolve () from /lib64/ld-linux-x86-64.so.2

Hardware watchpoint 1: *(int*)0x7fffffffe06c

Old value = 0
New value = 1
0x00000000004005c3 in main () at main.cpp:7
7         for(i = 0; i < 10; i++)
#0  0x00000000004005c3 in main () at main.cpp:7

Answer 2

垃圾值可能是任何值，包括值0.该局部变量的内容未定义，直到为其分配值。在此之前你不能指望内容属于某种类型。

然而，在调试构建期间对所有局部变量进行清零是很常见的。如果这是gdb的情况，我不知道。您可以在初始化之前尝试打印变量的内容，然后在没有调试器的情况下进行发布构建，并查看行为是否相同。

更可能的是，编译器决定在实际行i = 0之前初始化变量。编译器可以自由更改程序执行的顺序，如果它可以确定这样做不会影响程序结果。出于性能原因，编译器可能已将零输出移至程序中的较早点。

Answer 3

你误解了＆＃34;垃圾＆＃34; （这甚至不是一个正式的术语）。 C中的未初始化对象具有不确定值。这并不意味着该值是随机的，更不用说它具有任何熵值（在Heartbleed发生之前很久就存在巨大的OpenSSL / Debian惨败这个误解，并且每个人都意识到OpenSSL是多么混乱）。这意味着你不能使用值。如果你这样做，你就没有一个有效的C程序，但没有一个没有意义的程序，并且试图推断它的作用是没有意义的（除非你是一个试图利用它的攻击者）程序中的漏洞）。

Answer 4

它看起来不像垃圾值

在此上下文中为零只是＆＃34;垃圾值＆＃34;的特殊情况（或更恰当的不确定值），在任何情况下你都不能依赖，这里是一个略微修改的例子，它在我的编译器（gcc 4.4.7）上产生不同的值：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i, j, k;
    for(i = 0; i < 10; i++)
        printf("Hello\n");

    return 0;
}

和gdb会话：

Breakpoint 1, main () at check.c:6
6       for(i = 0; i < 10; i++)
(gdb) x/i $pc
=> 0x4004cc <main+8>:   mov    DWORD PTR [rbp-0xc],0x0
(gdb) x/4xb $rbp-0xc
0x7fffffffe124: 0xff    0x7f    0x00    0x00

对此的良好比喻可能是随机数生成器，它返回零。零是与112或377相同的随机值。

在变量赋值之前，内存不包含垃圾

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