C语言数组的越界和溢出

时间: 2024-06-12 12:11:04 浏览: 101

浅析C语言编程中的数组越界问题

浅析C语言编程中的数组越界问题数组越界问题是C语言编程中一个常见的问题，它会导致程序崩溃和数据损坏。今天我们将深入探讨数组越界问题的成因和解决方法。在C语言中，数组是我们经常用的数据结构之一，但C语言不检查数组越界，这使得程序中经常会遇到数组越界的情况。数组越界会导致程序崩溃和数据损坏，我们需要了解数组越界的成因和解决方法。数组越界有两种情况：堆中的数组越界和栈中的数组越界。 1. 堆中的数组越界堆是我们自己分配的，如果越界，那么会把堆中其他空间的数据给写掉，或读取了其他空间的数据，这样就会导致其他变量的数据变得不对。如果是一个指针的话，那么有可能会引起崩溃。 2. 栈中的数组越界栈是向下增长的，在进入一个函数之前，会先把参数和下一步要执行的指令地址（通过call实现）压栈，在函数的入口会把ebp压栈，并把esp赋值给ebp，在函数返回的时候，将ebp值赋给esp，pop先前栈内的上级函数栈的基地址给ebp，恢复原栈基址，然后把调用函数之前的压入栈的指令地址pop出来（通过ret实现）。栈是由高往低增长的，而数组的存储是由低位往高位存的，如果越界的话，会把当前函数的ebp和下一跳的指令地址覆盖掉，如果覆盖了当前函数的ebp，那么在恢复的时候esp就不能指向正确的地方，从而导致未可知的情况，如果下一跳的地址也被覆盖掉，那么肯定会导致崩溃。下面是一个示例程序，演示了数组越界的问题： ```c void f(int ai){ int aa[5]={1,2,3}; int i = 1; for (i=0;i<10;i++) aa[i]=i; printf("f()\n"); } void main(){ f(3); printf("ok\n"); } ``` 在上面的程序中，我们定义了一个函数f，它有一个数组aa[5]，并且在循环中尝试访问aa[10]，这将导致数组越界问题。使用objdump工具，我们可以看到函数f的汇编代码： ```assembly f: pushl %ebp movl %esp, %ebp subl $40, %esp movl $0, -24(%ebp) movl $0, -20(%ebp) movl $0, -16(%ebp) movl $0, -12(%ebp) movl $0, -8(%ebp) movl $1, -24(%ebp) movl $2, -20(%ebp) movl $3, -16(%ebp) movl $1, -4(%ebp) movl $0, -4(%ebp) jmp .L2 .L3: movl -4(%ebp), %edx movl -4(%ebp), %eax movl %eax, -24(%ebp,%edx,4) addl $1, -4(%ebp) .L2: cmpl $9, -4(%ebp) jle .L3 movl $.LC0, (%esp) call puts leave ret ``` 在上面的汇编代码中，我们可以看到函数f的实现细节，包括数组aa[5]的定义和访问。数组越界问题是C语言编程中一个常见的问题，它会导致程序崩溃和数据损坏。我们需要了解数组越界的成因和解决方法，以避免在程序中出现数组越界问题。解决数组越界问题的方法有很多，例如使用边界检查、使用安全的数组操作函数等。边界检查可以在编译时或运行时进行，例如使用gcc的-bounds-checking选项或使用valgrind工具。安全的数组操作函数可以使用标准库提供的函数，例如memset和memcpy函数。数组越界问题是C语言编程中一个常见的问题，我们需要了解数组越界的成因和解决方法，以避免在程序中出现数组越界问题。

C语言数组的越界和溢出是指当数组下标小于零或大于等于数组长度时，就会发生越界（Out Of Bounds），访问到数组以外的内存。如果下标小于零，就会发生下限越界（Off Normal Lower）；如果下标大于等于数组长度，就会发生上限越界（Off Normal Upper）。C语言为了提高效率，

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C语言数组的越界和溢出

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