c语言的栈溢出问题以及部分解
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C栈溢出详解虽然溢出在程序开发过程中不可完全避免,但溢出对系统的威胁是巨大的,由于系统的特殊性,溢出发生时攻击者可以利用其漏洞来获取系统的高级权限root,因此本文将详细介绍堆栈溢出技术……在您开始了解堆栈溢出前,首先你应该了解win32汇编语言,熟悉寄存器的组成和功能。
你必须有堆栈和存储分配方面的基础知识,有关这方面的计算机书籍很多,我将只是简单阐述原理,着重在应用。
其次,你应该了解linux,本讲中我们的例子将在linux上开发。
1、首先复习一下基础知识。
从物理上讲,堆栈是就是一段连续分配的内存空间。
在一个程序中,会声明各种变量。
静态全局变量是位于数据段并且在程序开始运行的时候被加载。
而程序的动态的局部变量则分配在堆栈里面。
从操作上来讲,堆栈是一个先入后出的队列。
他的生长方向与内存的生长方向正好相反。
我们规定内存的生长方向为向上,则栈的生长方向为向下。
压栈的操作push=ESP-4,出栈的操作是pop=ESP+4.换句话说,堆栈中老的值,其内存地址,反而比新的值要大。
请牢牢记住这一点,因为这是堆栈溢出的基本理论依据。
在一次函数调用中,堆栈中将被依次压入:参数,返回地址,EBP。
如果函数有局部变量,接下来,就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。
函数执行结束,这些局部变量的内容将被丢失。
但是不被清除。
在函数返回的时候,弹出EBP,恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回地址到EIP以继续执行程序。
在C语言程序中,参数的压栈顺序是反向的。
比如func(a,b,c)。
在参数入栈的时候,是:先压c,再压b,最后a。
在取参数的时候,由于栈的先入后出,先取栈顶的a,再取b,最后取c。
这些是汇编语言的基础知识,用户在开始前必须要了解这些知识。
2、现在我们来看一看什么是堆栈溢出。
运行时的堆栈分配现在我们再执行一次,输入ipxodiAAAAAAAAAAAAAAA,执行完gets(name)之后,由于我们输入的name字符串太长,name数组容纳不下,只好向内存顶部继续写‘A’。
C++栈溢出的解决⽅法总结
前⾔
很多C++⼊门者不太注重C++语⾔的内存管理机制,这样开发的软件会有持续运⾏过程中崩溃的危险,因此在学习过程中要特别注意内存⼤的管理。
本篇博客对C++栈内存做梳理,在写C++的过程中便可以注重规范。
1. 局部变量属于栈内存!
2. 全局变量和statis变量位于全局区,程序结束后由系统释放!
(不会栈溢出)
因此,防⽌栈溢出,要减少局部变量!
即函数体和main函数内的变量不能多!(栈内存只有⼏M)
⼀个int型局部变量占4个字节
⼀个double型局部变量占8个字节
1M=1048576个字节,最多
可定义 262144个int型局部变量
可定义 131072个double型局部变量
指针⽆论什么类型,在32位操作系统下占4个字节,在64位操作系统下占8个字节
栈溢出(stack overflow)的情况:
double numA[1000][1000];
000*1000=1000000个double型变量
这样局部变量占⽤的内存过⼤,会超出栈内存范围!
解决⽅法:将数组改成STL的vector
3. 若⼀个函数有很多局部变量,栈内存会⼀直占⽤,但是当⼀个函数return时,会释放掉栈内存!
解决⽅法:为了防⽌栈溢出,可以将⼀个多局部变量的函数拆分为多个,⽤指针和STL来替代数据量⼤的变量。
设置c++程序的堆栈空间解决栈溢出问题设置c++程序的堆栈空间解决栈溢出问题程序的静态数据量⼤的时候,有时候会出现栈溢出问题,往往是程序还没运⾏算法呢,就down掉了,⽐如你在创建包含⼤数组的类(或数据)的时候,栈就溢出了。
这是由于系统分配给程序的栈空间太⼩。
⼀种⽅法,就是不要静态分配,⽤new动态创建,是从堆中分配的,堆的空间⾜够⼤,不过记得写析构函数,delete你申请的堆空间。
其实这样也挺⽅便,类结束的时候会⾃动调⽤析构函数释放空间。
养成"不在栈上定义⼤数组/⼤对象"的好习惯很重要,否则再⼤的栈也会被撑爆的。
当然,如果你不喜欢new,delete的话,还是静态分配(毕竟静态分配有很多好处),那么可以通过改变默认栈空间来解决。
LINK的/STACK选项 /STACK :reserve[,commit] reserve:栈总⼤⼩ commit:程序开始时系统提供的实际内存量缺省:1M,8K 参数为0取缺省值今天在VC++.NET 中运⾏聚类程序,⽼是说Stack OverFlow, 后来才发现是栈空间太⼩了。
单单保存100个⽹页的数据量就⽐较⼤了。
把堆栈的⼤⼩已经设置为: 堆栈保留⼤⼩为:100000000;堆栈提交⼤⼩为: 100000000; 就没问题了。
设置:项⽬-> 属性-> 链接器-> system-> 堆栈保留⼤⼩/堆栈提交⼤⼩问题解答:⽅法⼀:STACKSIZE 定义.def⽂件语法:STACKSIZE reserve[,commit] reserve:栈的⼤⼩;commit:可选项,与操作系统有关,在NT上只⼀次分配物理内存的⼤⼩⽅法⼆:设定/STACK打开⼯程,依次操作菜单如下:Project->Setting->Link,在Category 中选中Output,然后在Reserve中设定堆栈的最⼤值和commit。
注意:reserve默认值为1MB,最⼩值为4Byte;commit是保留在虚拟内存的页⽂件⾥⾯,它设置的较⼤会使栈开辟较⼤的值,可能增加内存的开销和启动时间。
解决C语言技术中常见的错误和异常问题在学习和应用C语言技术的过程中,我们常常会遇到各种错误和异常问题。
这些问题可能会导致程序运行失败、产生错误的结果,甚至会对系统的稳定性和安全性造成威胁。
因此,解决这些常见问题是非常重要的。
本文将讨论一些常见的C 语言错误和异常问题,并提供相应的解决方案。
1. 内存泄漏内存泄漏是C语言中最常见的问题之一。
它指的是程序在动态分配内存后没有正确释放,导致内存无法再次使用。
内存泄漏会导致程序占用过多的内存,最终导致系统崩溃。
解决内存泄漏的方法包括:- 使用malloc()函数分配内存后,一定要使用free()函数释放内存。
- 在使用指针变量时,要确保指针变量指向的内存地址是有效的,避免野指针的出现。
- 使用工具如Valgrind等进行内存泄漏检测和调试。
2. 数组越界访问数组越界访问是指程序试图访问数组的元素超出了数组的范围。
这种错误可能会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。
解决数组越界访问的方法包括:- 在编写代码时,要确保数组的索引在合法范围内,不要超出数组的大小。
- 使用循环结构时,要确保循环变量的取值范围不会超出数组的大小。
- 使用工具如GCC编译器的-Warray-bounds等进行静态检查。
3. 空指针引用空指针引用是指程序试图访问一个空指针所指向的内存地址。
这种错误可能会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。
解决空指针引用的方法包括:- 在使用指针变量之前,要先对指针进行有效性检查,确保指针不为空。
- 在使用指针变量之后,要及时将指针置为空,避免出现悬空指针。
- 使用工具如GCC编译器的-Wnull-dereference等进行静态检查。
4. 栈溢出栈溢出是指程序在使用栈空间时,向栈中写入了超出栈大小的数据。
这种错误可能会导致程序崩溃或覆盖其他重要数据。
解决栈溢出的方法包括:- 在编写代码时,要确保栈中的数据不会超出栈的大小。
- 使用递归时,要确保递归的深度不会超出栈的容量。
实现顺序栈的各种基本运算遇到的问题和解决方法顺序栈是一种基于数组实现的栈结构,它具有后进先出的特性。
在实现顺序栈的过程中,我们可能会遇到一些问题,如栈溢出、栈空等,本文将探讨这些问题以及相应的解决方法。
问题一:栈溢出栈溢出是指栈中元素的个数超过了栈的最大容量,导致继续进行入栈操作时无法继续存储元素的问题。
栈溢出常见于栈的容量设置不合理或者操作不当,我们可以采取以下方法解决该问题:1. 增加栈的容量:可以通过增大栈的容量,例如增加数组的长度或者重新分配更大的内存空间,来解决栈溢出的问题。
这种方法虽然简单,但需要消耗额外的内存空间。
2. 动态扩容:可以采用动态扩容的方式来解决栈溢出的问题。
当栈满时,先申请一块更大的内存空间,然后将原有的元素拷贝到新的内存空间中,最后再将新的元素入栈。
这种方法可以减少频繁的内存申请与释放操作,提高效率。
3. 检查栈是否已满:在进行入栈操作之前,先判断栈是否已满。
如果栈已满,则停止入栈操作,并给出相应的提示。
这样可以避免栈溢出的发生。
问题二:栈空栈空是指在执行出栈操作时,栈中没有元素可供出栈的情况。
栈空一般发生在执行过多的出栈操作后,我们可以采取以下方法解决该问题:1. 检查栈是否为空:在进行出栈操作之前,先判断栈是否为空。
如果栈为空,则停止出栈操作,并给出相应的提示。
这样可以避免栈空的发生。
2. 合理控制出栈操作:在编写代码时,合理控制出栈操作的调用次数。
避免过多的出栈操作导致栈空的问题。
3. 异常处理:在出栈操作时,可以使用异常处理机制来捕获栈空异常,并给出相应的提示或者处理方法。
这样可以防止程序崩溃或者出现其他错误。
问题三:栈的操作顺序问题栈的操作顺序问题是指在执行入栈和出栈操作时,顺序不当导致栈状态出现错误的情况。
为了避免栈操作顺序问题,我们可以注意以下几点:1. 入栈和出栈要成对出现:每次进行入栈操作后,应该紧跟一个相应的出栈操作,保证栈状态的正确性。
如果无法保证入栈和出栈成对出现,需要重新考虑栈的设计或者操作。
C语⾔的整型溢出问题整型溢出有点⽼⽣常谈了,bla, bla, bla… 但似乎没有引起多少⼈的重视。
整型溢出会有可能导致缓冲区溢出,缓冲区溢出会导致各种⿊客攻击,⽐如最近OpenSSL的heartbleed事件,就是⼀个buffer overread的事件。
在这⾥写下这篇⽂章,希望⼤家都了解⼀下整型溢出,编译器的⾏为,以及如何防范,以写出更安全的代码。
什么是整型溢出C语⾔的整型问题相信⼤家并不陌⽣了。
对于整型溢出,分为⽆符号整型溢出和有符号整型溢出。
对于unsigned整型溢出,C的规范是有定义的——“溢出后的数会以2^(8*sizeof(type))作模运算”,也就是说,如果⼀个unsigned char(1字符,8bits)溢出了,会把溢出的值与256求模。
例如:1 2unsigned char x = 0xff; printf("%d\n", ++x);上⾯的代码会输出:0 (因为0xff + 1是256,与2^8求模后就是0)对于signed整型的溢出,C的规范定义是“undefined behavior”,也就是说,编译器爱怎么实现就怎么实现。
对于⼤多数编译器来说,算得啥就是啥。
⽐如:1 2signed char x =0x7f; //注:0xff就是-1了,因为最⾼位是1也就是负数了printf("%d\n", ++x);上⾯的代码会输出:-128,因为0x7f + 0x01得到0x80,也就是⼆进制的1000 0000,符号位为1,负数,后⾯为全0,就是负的最⼩数,即-128。
另外,千万别以为signed整型溢出就是负数,这个是不定的。
⽐如:1 2 3 4signed char x = 0x7f; signed char y = 0x05; signed char r = x * y; printf("%d\n", r);上⾯的代码会输出:123相信对于这些⼤家不会陌⽣了。
栈溢出stackoverflow的原因及解决办法栈溢出(stackoverflow)的原因及解决办法作者:不要以为你赢了最近在做⼀个程序(VC6.0),功能⼤概有⽹络通信、数据库、绘图等。
测试的时候程序⼀运⾏到某个函数就出现此错误,查了很多地⽅,试了很多解决办法,终于把问题解决了,写个⽇志提醒⼀下⾃⼰,也希望作为⼀个普遍解决办法让⼤家少费⼯夫(其他编译器也会出现同样的问题)。
⼤家都知道,Windows程序的内存机制⼤概是这样的,全局变量(局部的静态变量本质也属于此范围)存储于堆内存,该段内存较⼤,⼀般不会溢出;函数地址、函数参数、局部变量等信息存储于栈内存,VC6中栈内存默认⼤⼩为1M,对于当前⽇益扩⼤的程序规模⽽⾔,稍有不慎就可能出问题。
(动态申请的内存即new出来的内存不在栈中)即如果函数这样写:voidtest_stack_overflow(){char*chdata=new[2*1024*1024];delete[]chdata;}是不会出现这个错误的,⽽这样写则不⾏:voidtest_stack_overflow(){charchdata[2*1024*1024];}⼤多数情况下都会出现内存溢出的错误,不信在vc6中随便做个程序,调⽤⼀下这个函数试式。
出现栈内存溢出的常见原因有2个:1>函数调⽤层次过深,每调⽤⼀次,函数的参数、局部变量等信息就压⼀次栈。
2>局部静态变量体积太⼤第⼀种情况不太常见,因为很多情况下我们都⽤其他⽅法来代替递归调⽤(反正我是这么做的),所以只要不出现⽆限制的调⽤都应该是没有问题的,起码深度⼏⼗层我想是没问题的,这个我没试过但我想没有谁会把调⽤深度作那么多。
检查是否是此原因的⽅法为,在引起溢出的那个函数处设⼀个断点,然后执⾏程序使其停在断点处,然后按下快捷键Alt+7调出callstack窗⼝,在窗⼝中可以看到函数调⽤的层次关系。
第⼆种情况⽐较常见了,我就是犯了这个错误,我在函数⾥定义了⼀个局部变量,是⼀个类对象,该类中有⼀个⼤数组,⼤概是1.5M。
栈溢出的简单c代码示例及预防措施
栈溢出是一种常见的程序错误,它通常是由于函数递归调用过深或局部变量分配过多内存导致的。
下面是一个简单的C代码示例,演示了如何导致栈溢出:
在这个例子中,我们定义了一个名为recursive_function的函数,它无限递归地调用自己。
同时,在函数内部定义了一个大小为1000字节的字符数组buffe r,用于存储局部变量。
由于递归调用过深,导致栈内存被耗尽,从而引发栈溢出错误。
为了避免栈溢出错误,我们可以采取以下措施:
1.限制递归深度:在递归函数中设置一个最大递归深度,当递归深度达到
该值时停止递归。
2.使用循环代替递归:将递归函数改为循环结构,以避免因递归过深而耗
尽栈内存。
3.减少局部变量的分配:尽可能减少在函数中分配的局部变量的大小和数
量,以减少栈内存的占用。
4.使用动态内存分配:如果需要大量内存,可以考虑使用动态内存分配函
数(如malloc和free)来分配和释放内存,以避免栈溢出。
怎样解决栈溢出1,什么是栈溢出?由于栈⼀般默觉得1-2m,⼀旦出现死循环或者是⼤量的递归调⽤,在不断的压栈过程中,造成栈容量超过1m⽽导致溢出。
2,解决⽅式:⽅法⼀:⽤栈把递归转换成⾮递归通常,⼀个函数在调⽤还有⼀个函数之前,要作例如以下的事情:a)将实在參数,返回地址等信息传递给被调⽤函数保存; b)为被调⽤函数的局部变量分配存储区;c)将控制转移到被调函数的⼊⼝. 从被调⽤函数返回调⽤函数之前,也要做三件事情:a)保存被调函数的计算结果;b)释放被调函数的数据区;c)按照被调函数保存的返回地址将控制转移到调⽤函数.全部的这些,不论是变量还是地址,本质上来说都是"数据",都是保存在系统所分配的栈中的. 那么⾃⼰就能够写⼀个栈来存储必要的数据,以降低系统负担。
⽅法⼆:使⽤static对象替代nonstatic局部对象在递归函数设计中,能够使⽤static对象替代nonstatic局部对象(即栈对象),这不仅能够降低每次递归调⽤和返回时产⽣和释放nonstatic 对象的开销,并且static对象还能够保存递归调⽤的中间状态,并且可为各个调⽤层所訪问。
⽅法三:增⼤堆栈⼤⼩值当创建⼀个线程的堆栈时,系统将会保留⼀个链接程序的/STACK开关指明的地址空间区域。
可是,当调⽤CreateThread或_beginthreadex 函数时,能够重载原先提交的内存数量。
这两个函数都有⼀个參数,能够⽤来重载原先提交给堆栈的地址空间的内存数量。
假设设定这个參数为0,那么系统将使⽤/STACK开关指明的已提交的堆栈⼤⼩值。
后⾯将假定我们使⽤默认的堆栈⼤⼩值,即1MB的保留区域,每次提交⼀个页⾯的内存。
Java在创建线程时设置栈⼤⼩:thread(threadgroup group, runnable target, string name, long stacksize)分配新的 thread 对象,以便将 target 作为其执⾏对象,将指定的 name 作为其名称,作为 group 所引⽤的线程组的⼀员,并具有指定的堆栈⼤⼩。
C语言中常见的安全性问题及解决方案C语言是一种广泛应用于系统软件、嵌入式系统和高性能计算领域的编程语言。
然而,由于其灵活性和底层特性,C语言也存在一些常见的安全性问题。
本文将探讨C语言中常见的安全性问题,并提供一些解决方案。
一、缓冲区溢出缓冲区溢出是C语言中最常见的安全漏洞之一。
当程序试图向一个已满的缓冲区中写入数据时,超出缓冲区边界的数据可能会覆盖其他内存区域,导致程序崩溃或被黑客利用。
为了避免缓冲区溢出,可以采取以下几种措施:1. 使用安全的字符串处理函数,如`strncpy`代替`strcpy`,`strncat`代替`strcat`,并且确保目标缓冲区足够大。
2. 对输入进行验证,确保输入的长度不超过缓冲区的容量。
3. 使用编译器提供的安全选项,如GCC中的`-fstack-protector`选项,可以在编译时检测栈溢出。
二、空指针解引用空指针解引用是另一个常见的C语言安全问题。
当程序试图对空指针进行解引用操作时,会导致程序崩溃。
为了避免空指针解引用,可以采取以下几种措施:1. 在使用指针之前,始终对其进行空指针检查。
2. 在指针解引用之前,使用条件语句判断指针是否为空。
3. 尽量避免使用未初始化的指针。
三、整数溢出整数溢出是C语言中常见的安全问题之一。
当一个整数变量超出其数据类型的表示范围时,会产生溢出,导致计算结果错误或产生未定义行为。
为了避免整数溢出,可以采取以下几种措施:1. 使用适当的数据类型,确保变量能够容纳可能的最大值。
2. 在进行数值计算之前,对参与计算的变量进行范围检查。
3. 使用编译器提供的警告选项,如GCC中的`-Woverflow`选项,可以在编译时检测整数溢出。
四、格式化字符串漏洞格式化字符串漏洞是一种常见的安全漏洞,可以被黑客用于执行任意代码或读取敏感信息。
当程序使用用户提供的格式化字符串作为参数调用`printf`或`sprintf`等函数时,如果没有正确验证输入,黑客可以通过构造恶意格式化字符串来执行任意代码。
缓冲区溢出(栈溢出)前⾔在现在的⽹络攻击中,缓冲区溢出⽅式的攻击占据了很⼤⼀部分,缓冲区溢出是⼀种⾮常普遍的漏洞,但同时,它也是⾮常危险的⼀种漏洞,轻则导致系统宕机,重则可导致攻击者获取系统权限,进⽽盗取数据,为所欲为。
其实缓冲区攻击说来也简单,请看下⾯⼀段代码:int main(int argc, char *argv[]) {char buffer[8];if(argc > 1) strcpy(buffer, argv[1]);return 0;}当我们在对argv[1]进⾏拷贝操作时,并没对其长度进⾏检查,这时候攻击者便可以通过拷贝⼀个长度⼤于8的字符串来覆盖程序的返回地址,让程序转⽽去执⾏攻击代码,进⽽使得系统被攻击。
本篇主要讲述缓冲区溢出攻击的基本原理,我会从程序是如何利⽤栈这种数据结构来进⾏运⾏的开始,试着编写⼀个shellcode,然后⽤该shellcode来溢出我们的程序来进⾏说明。
我们所要使⽤的系统环境为x86_64 Linux,我们还要⽤到gcc(v7.4.0)、gdb(v8.1.0)等⼯具,另外,我们还需要⼀点汇编语⾔的基础,并且我们使⽤AT&T格式的汇编。
进程在现代的操作系统中,进程是⼀个程序的运⾏实体,当在操作系统中运⾏⼀个程序时,操作系统会为我们的程序创建⼀个进程,并给我们的程序在内存中分配运⾏所需的空间,这些空间被称为进程空间。
进程空间主要有三部分组成:代码段,数据段和栈段。
如下图所⽰:栈栈是⼀种后⼊先出的数据结构,在现代的⼤多数编程语⾔中,都使⽤栈这种数据结构来管理过程之间的调⽤。
那什么⼜是过程之间的调⽤呢,说⽩了,⼀个函数或者⼀个⽅法便是⼀个过程,⽽在函数或⽅法内部调⽤另外的过程和⽅法便是过程间的调⽤。
我们知道,程序的代码是被加载到内存中,然后⼀条条(这⾥指汇编)来执⾏的,⽽且时不时的需要调⽤其他的函数。
当⼀个调⽤过程调⽤⼀个被调⽤过程时,所要执⾏的代码所在的内存地址是不同的,当被调⽤过程执⾏完后,⼜要回到调⽤过程继续执⾏。
2020年12月第33卷第6期湖北工业职业技术学院学报Journal of Hubei Industrial PolytechnicDec.,2020Vol.33No.6浅谈c语言程序设计中的溢出问题贺琼,祝丰菊(湖北工业职业技术学院智能工程学院,湖北十堰442000)摘要:在C语言程序设计课程教学中,经常会遇到溢出问题,是日常教学中的难点。
C语言程序设计的溢出问题主要有数据的溢出、指针的溢出、数组的溢出等多种情况,危害均很严重。
轻则导致数据出错,编译运行的结果与预期相去甚远。
重则将直接导致安全问题,为黑客的攻击提供机会。
解决溢出的问题首先要提升书写规范意识,并在教学中提前防范,针对不同的溢出原因采用不同的策略。
关键词:C语言程序设计;溢出;分析;应对措施中图分类号:TP312;G642文献标识码:A文章编号:2095-8153(2020)06-0080-03在C语言程序设计课程教学中,经常会遇到溢出问题。
而且这些问题软件通常不会报错,但是危害不容小觑。
下面将对溢出的现象进行分类说明,分析其产生的原因并提出有效解决方案。
1C语言程序设计中溢出现象1.1数据的溢出现象这类现象比较容易在数据本身比较大而其数据类型取值范围比较小的时候,或者涉及数据类型强制转换的时候发生。
如例1程序:例1:#include<stdio.h>int main(int argc,char*argv[]){char c=300;//输入数据较大而数据类型范围较小printf("c=%d\n H,c);system(H pause11);return0;本程序预期输出为“c=300”,结果编译运行后实际结果为"c=44\哪里出了问题?1.2数组的溢出现象数组的溢出主要是指输入的数据内容大于数组长度而导致的错误。
如下例2所示:例2:#include<stdio.h>int main(int argc,char*argvf]){int i,c[10];for(i=0;i<=12;++i)//循环次数大于数组长度,将导致溢岀{c[i]=i;printf("%-3d f,,c[i]);Iprintf(n\n f,);system(n pause n);return0;(本例中输出结果为“01234567891011收稿日期:2020-10-20作者简介:贺琼(1979-),女,湖北工业职业技术学院智能工程学院副教授,研究方向:程序设计;祝丰菊(1978-),女,湖北工业职业技术学院智能工程学院讲师,研究方向:程序设计。
c语言中出现的问题和解决的方法
C语言是一门广泛应用的高级编程语言,但是在使用过程中也会出现
一些问题。
以下是我总结的C语言中出现的问题和解决的方法:
1.语法错误
C语言中语法错误是很常见的问题,这种错误是因为程序员没有正确
地使用C语言语法规则造成的。
其解决方法是把代码看做是一个整体,检查程序是否符合C语言语法规则。
2.内存泄漏
C语言中内存泄漏是指程序在使用完内存后没有释放内存,从而导致
内存空间耗尽并影响程序性能。
解决方法是加入释放内存的代码,确
保内存及时释放。
3.指针问题
C语言中指针是一种特殊的数据类型,用来存储变量的地址。
指针问
题是指程序员没有正确地使用指针或者使用了未初始化的指针,导致
程序出现错误。
解决方法是确保指针变量已经被初始化并正确地使用
指针操作符。
4.数组越界
C语言中数组越界是指在使用数组时访问数组的位置超出了数组的范围,导致程序出现错误。
解决方法是确保数组的索引在数组的范围内,并检查数组长度是否足够。
5.类型转换错误
C语言中类型转换错误是指把一种数据类型转换成另一种数据类型时
发生了错误。
解决方法是确保类型转换符合C语言的规则,并使用强
制类型转换语法。
6.死循环
C语言中死循环是一种程序出现错误而导致程序无法正常执行的问题。
解决方法是确定程序的控制流正确,并使用条件语句控制循环的终止
条件。
总的来说,C语言中出现的问题并不可怕,只要认真排查问题并采取
合适的解决方法,就能顺利地解决C语言中出现的一些问题。
栈溢出原理函数调用过程(实用版)目录1.栈溢出的概念2.函数调用过程3.栈溢出原理的详细解释4.预防栈溢出的方法正文【1.栈溢出的概念】栈溢出(Stack Overflow)是一种常见的程序错误,它发生在程序的栈内存中。
当程序的栈内存使用超过其分配的大小时,就会发生栈溢出。
这种错误通常会导致程序崩溃或者产生不可预料的结果。
【2.函数调用过程】在程序中,函数调用是常见的操作。
当一个函数被调用时,程序会将函数的激活记录(包括函数的局部变量、返回地址等)放入栈内存中。
这个过程被称为“入栈”。
当函数调用结束,程序需要将这个函数的激活记录从栈内存中删除,这个过程被称为“出栈”。
【3.栈溢出原理的详细解释】栈溢出的原理是由于程序在调用函数时,没有正确处理栈内存的使用。
当程序中存在大量的递归调用或者循环调用时,栈内存的使用会迅速增加。
如果超过了栈内存的大小,就会发生栈溢出。
在栈溢出发生后,程序可能会访问到栈内存中未分配的内存区域,导致程序错误。
【4.预防栈溢出的方法】为了预防栈溢出,程序员可以采取以下几种方法:(1)限制递归深度:在编写程序时,可以限制递归调用的深度,避免过多的递归调用导致栈溢出。
(2)使用循环而非递归:在合适的情况下,可以使用循环而非递归来完成任务。
循环调用不会导致栈溢出。
(3)增加栈大小:如果程序确实需要大量的递归调用,可以尝试增加栈的大小,以避免栈溢出。
(4)使用尾递归优化:尾递归是一种特殊的递归调用方式,它可以被编译器优化为循环调用。
使用尾递归可以避免栈溢出。
栈溢出是一种常见的程序错误,程序员需要避免在程序中出现栈溢出的情况。
详解C语⾔之缓冲区溢出⽬录⼀、缓冲区溢出原理⼆、缓冲区溢出实例三、缓冲区溢出防范3.1、gets3.2、strcpy3.3、 strncpy/strncat3.4、sprintf3.5、scanf3.6、streadd/strecpy3.7、strtrns3.8、realpath⼀、缓冲区溢出原理栈帧结构的引⼊为⾼级语⾔中实现函数或过程调⽤提供直接的硬件⽀持,但由于将函数返回地址这样的重要数据保存在程序员可见的堆栈中,因此也给系统安全带来隐患。
若将函数返回地址修改为指向⼀段精⼼安排的恶意代码,则可达到危害系统安全的⽬的。
此外,堆栈的正确恢复依赖于压栈的EBP值的正确性,但EBP域邻近局部变量,若编程中有意⽆意地通过局部变量的地址偏移窜改EBP值,则程序的⾏为将变得⾮常危险。
由于C/C++语⾔没有数组越界检查机制,当向局部数组缓冲区⾥写⼊的数据超过为其分配的⼤⼩时,就会发⽣缓冲区溢出。
攻击者可利⽤缓冲区溢出来窜改进程运⾏时栈,从⽽改变程序正常流向,轻则导致程序崩溃,重则系统特权被窃取。
例如,对于下图的栈结构:若将长度为16字节的字符串赋给acArrBuf数组,则系统会从acArrBuf[0]开始向⾼地址填充栈空间,导致覆盖EBP值和函数返回地址。
若攻击者⽤⼀个有意义的地址(否则会出现段错误)覆盖返回地址的内容,函数返回时就会去执⾏该地址处事先安排好的攻击代码。
最常见的⼿段是通过制造缓冲区溢出使程序运⾏⼀个⽤户shell,再通过shell执⾏其它命令。
若该程序有root或suid执⾏权限,则攻击者就获得⼀个有root权限的shell,进⽽可对系统进⾏任意操作。
除通过使堆栈缓冲区溢出⽽更改返回地址外,还可改写局部变量(尤其函数指针)以利⽤缓冲区溢出缺陷。
注意,本⽂描述的堆栈缓冲区溢出不同于⼴义的“堆栈溢出(Stack OverFlow)”,后者除局部数组越界和内存覆盖外,还可能由于调⽤层次太多(尤其应注意递归函数)或过⼤的局部变量所导致。
栈溢出处理建议干这行这么久,今天分享点栈溢出处理的经验。
我刚接触编程的时候,栈溢出简直就是我的噩梦。
我当时就想,这玩意怎么这么难搞。
我觉得吧,首先你得知道什么情况容易导致栈溢出。
比如说在函数调用的时候,如果递归没有正确结束的条件,就特容易栈溢出。
我自己就写过一个计算阶乘的递归函数,当时脑子一抽,就没写正确的终止条件,结果程序一跑就栈溢出了。
哦对了还有,如果在函数里定义了超大的局部变量数组,也可能栈溢出。
这就好比你在一个小柜子里非要塞下特别多特别大的东西,肯定放不下啊,最后就满得溢出来了。
那遇到栈溢出怎么处理呢?我觉得最直接的就是检查代码里的递归部分。
像我之前那个计算阶乘的函数,发现栈溢出后,我就赶紧去看递归的逻辑,发现没有终止条件这个大问题。
这时候给它加上正确的终止条件,比如当输入为0或者1的时候返回1,就可以了。
但是呢,我感觉有时候这个问题没有那么简单。
有的时候可能是系统环境或者编译选项的问题。
我之前就遇到过一个项目,同样的代码在一个同事的环境里就栈溢出,在我的环境里就好好的。
这时候我就特别懵。
后来我们经过仔细排查,发现是他的编译选项里栈的大小设置得有点小。
那这时候就不能只在代码里找问题了,要去调整编译选项之类的。
不过我得承认,这个编译选项这块我也还在摸索学习,不同的编译系统这个设置都不太一样,需要好好去研究文档。
我觉得还有一种隐蔽的可能造成栈溢出的情况,就是过多的函数嵌套。
这就有点像那种俄罗斯套娃,一层套一层,太多层了最后空间就不够了。
在这种情况下,我可能会考虑重新设计函数逻辑,尽量减少嵌套的层数。
还有就是在处理用数组的时候,如果对数组大小不是很确定,我感觉可以用动态内存分配来代替在栈上分配大数组。
比如说用malloc 函数在堆上分配内存。
不过这也有风险,如果忘记释放这块内存就会造成内存泄漏,所以要非常小心。
在处理栈溢出问题的时候,参考一些经典的编程书籍也很有帮助,像《C和指针》这本书就对指针导致的一些栈溢出问题有很详细的分析和讲解。
C语⾔⾮递归算法解决快速排序与归并排序产⽣的栈溢出⽬录1、栈溢出原因和递归的基本认识2、快速排序(⾮递归实现)3、归并排序(⾮递归实现)建议还不理解快速排序和归并排序的⼩伙伴们可以先去看我上⼀篇博客哦!1、栈溢出原因和递归的基本认识我们先简单来了解下内存分布结构:栈区:⽤于存放地址、临时变量等;堆区:程序运⾏期间动态分配所使⽤的场景;静态区:存放全局变量和静态变量,具体还分为 .bss段和.data段;.bss段:存放未初始化的和初始化为0的全局变量或者静态变量;.data段:初始化不为0的全局变量或者静态变量;常量区:存放常量(⽐如⽐变量名字,⾮0的初始化值,const常量,字符串等),只读;代码区:存放代码的位置,只读;我们再来看这样的⼀串代码运⾏的结果:这是⼀个累加求和的递归函数,当我们发现累加求和到1000递归仍然能正常执⾏,我们接着改为10000看看是否还能正常运⾏?我们可以看到,当数值达到10000的时候程序已经崩了,并不会显⽰任何错误,当我们进⼊调试可以发现报错显⽰栈溢出,那为什么会造成栈溢出呢,我们接着往下看!递归的基本认识:递归本质也是函数调⽤,是函数调⽤,本质就要形成和释放栈帧调⽤函数是有成本的,这个成本就体现在形成和释放栈帧上:时间+空间所以,递归就是不断形成栈帧的过程内存和CPU的资源是有限的,也就决定了,合理的递归是绝对不能⽆限递归下去,如果递归调⽤深度太深,这样有可能导致⼀直开辟栈空间,最终产⽣栈空间耗尽的情况,这样的现象我们称为栈溢出!既然使⽤递归极端情况下会出现栈溢出的问题,那么我们就⽤⾮递归的⽅式来实现快速排序和归并排序!2、快速排序(⾮递归实现)快速排序⾮递归实现思想:⾸先我们可以借助数据结构的栈来完成,遵循栈的后进先出,我们可以先⼊右再⼊左,然后使⽤我们上⼀期讲的三个⽅法中的其中⼀个⽅法,这⾥我们选择挖坑法,使⽤挖坑法我们可以看作成两个区间也就是: [left, keyIndex - 1] 和 [keyIndex + 1, right],如果区间存在我们接着⼊栈,如此循环直到栈为空,则排序结束!图解见下:代码实现如下://挖坑法 - 升序int PartSort(int* a, int left, int right){int begin = left;int end = right;int key = a[begin];int pivot = begin;while (begin < end){while (begin < end && a[end] >= key){--end;}a[pivot] = a[end];pivot = end;while (begin < end && a[begin] <= key){++begin;}a[pivot] = a[begin];pivot = begin;}pivot = begin;//当begin与end相遇,随便把begin和end的值给pivota[pivot] = key;return pivot;}void QuickSortNonR(int* a, int n){Stack st;StackInit(&st);//初始化栈StackPush(&st, n - 1);//⼊数组最后⼀个元素下标StackPush(&st, 0);//⼊数组第⼀个元素下标while (!StackEmpty(&st))//当栈不为空我们就进⼊循环{int left = StackTop(&st);//取出栈顶元素给leftStackPop(&st);//出栈 - 删除栈顶元素int right = StackTop(&st);StackPop(&st);int keyIndex = PartSort(a, left, right);//使⽤挖坑法区间排序//[left, keyIndex - 1] keyIndex [keyIndex + 1, right] - 分成⼦区间if (keyIndex + 1 < right)//因栈后进先出的特性,所以先⼊右区间{StackPush(&st, right);StackPush(&st, keyIndex + 1);}if (left < keyIndex - 1){StackPush(&st, keyIndex - 1);StackPush(&st, left);}}StackDestory(&st);//销毁栈}3、归并排序(⾮递归实现)归并排序⾮递归实现思想:上期我们知道归并需要开辟⼀个数组,并且使⽤分治的算法来实现归并排序,⽽⾮递归版本我们的思路也是差不多,先让他们⼀个⼀个归并,然后两个两个归并,再接着四个四个⼀起归并,具体图解见下:代码实现如下:void MergeSortNonR(int* a, int n){int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * n);if (tmp == NULL){perror("malloc:");return;}int gap = 1;//gap为每组数据的个数,每次翻倍while (gap < n){for (int i = 0; i < n; i += 2 * gap){//可以看成 [i, i + gap - 1] [i + gap, i + 2 * gap - 1]int begin1 = i, end1 = i + gap - 1;int begin2 = i + gap, end2 = i + 2 * gap - 1;//归并过程中右半区间有可能不存在!if (begin2 >= n)break;//归并过程中右半区间越界了,就修正下if (end2 >= n){end2 = n - 1;}int index = i;while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2){if (a[begin1] < a[begin2]){tmp[index++] = a[begin1++];}else{tmp[index++] = a[begin2++];}}while (begin1 <= end1){tmp[index++] = a[begin1++];}while (begin2 <= end2){tmp[index++] = a[begin2++];}//拷贝进去for (int j = i; j <= end2; ++j){a[j] = tmp[j];}}gap *= 2;}free(tmp);}本期到这⾥就结束了,相信你们已经对⾮递归快速排序和归并排序已经很了解了,⾮递归这两个在校招中经常会考,加油把!gitee(码云):到此这篇关于C语⾔⾮递归算法解决快速排序与归并排序产⽣的栈溢出的⽂章就介绍到这了,更多相关C语⾔栈溢出内容请搜索以前的⽂章或继续浏览下⾯的相关⽂章希望⼤家以后多多⽀持!。
c语言的栈溢出问题以及部分解C语言中的栈溢出问题指的是在函数调用过程中,栈空间被过多地使用,超出了系统为该函数分配的栈空间的大小。
由于栈是用来存储局部变量、函数参数和函数调用信息的重要数据结构,如果栈溢出发生,可能会导致程序崩溃或者安全漏洞。
栈溢出的原因可以分为以下几种情况:
1.递归调用深度过大:在使用递归函数时,如果没有正确地设置递归停止条件,递归调用就会无限循环下去,直到栈空间被耗尽。
2.局部变量过多、过大:如果函数中声明了过多的局部变量,或者某些局部变量占用过大的空间,会导致栈空间不足。
3.函数调用嵌套层次过多:如果函数调用过于深层次嵌套,每次调用都会在栈上压入一些参数和调用信息,如果嵌套层次过多,栈空间会被耗尽。
4.数组越界:在C语言中,数组是用连续的内存空间存储的,如果访问了超出数组界限的元素,就会引发栈溢出问题。
栈溢出的危害性主要表现在以下方面:
1.系统崩溃:如果栈空间被耗尽,系统将无法继续正常运行,程序会崩溃。
2.安全漏洞:恶意用户可以通过精心构造的输入数据,触发栈溢出,覆盖栈上的返回地址或者函数调用信息,实现任意代码执行,从而进行非法操作、获取系统权限等。
针对栈溢出问题,可以采取以下方案来解决或者缓解:
1.优化递归函数:递归调用函数时,应该明确设置停止条件,避免无限循环。
同时,可以尝试使用尾递归优化,将递归调用转换为循环调用。
2.合理使用局部变量:在函数中合理使用局部变量,尽量避免声明过多、过大的局部变量。
可以考虑使用动态内存分配,将一些较大的数据结构分配在堆上。
3.减少函数调用嵌套层次:合理设计程序的结构,减少函数调用的嵌套层次。
可以通过拆分函数、合并函数等方式,减少函数调用的层次。
4.使用安全的函数:在C语言中,存在一些不安全的函数,比如strcpy、strcat等,它们没有对目标地址进行边界检查,容易导致缓冲区溢出。
可以使用更安全的函数,比如strncpy、strncat等,提供了目标地址的长度参数,避免了缓冲区溢出的风险。
5.输入验证:对于回显用户输入、从外部接收数据的程序,应该对输入数据进行严格的验证和过滤,避免出现异常数据进入程序,从而触发栈溢出。
6.调整栈大小:栈大小的设置在不同的编译器和操作系统中有所不同,可以适当调整栈的大小,以满足程序的需求。
可以通过修改编译器的参数或者系统的环境变量等方式进行调整。
总之,栈溢出是C语言中常见的问题,也是一个非常严重的安全漏洞。
在编写C语言程序时,需要注意避免栈溢出的发生,合理利用栈空间,加强输入验证,使用安全的函数,提高程序的安全性和稳定性。