C程序設(shè)計中,,內(nèi)存操作相
關(guān)的錯誤可以說是最常見,同時也是非常隱蔽的一類錯誤,。這類錯誤往往導(dǎo)致程序莫名其妙地崩潰,、耗盡系統(tǒng)資源,或是形成嚴重的安全弱點,。
在 FreeBSD,, 以及多數(shù)其他 BSD 派生的系統(tǒng)中,重復(fù) free() 在默認情況下都會導(dǎo)致 C 函數(shù)庫調(diào)用 abort() 終止程序,。除了 malloc(3) 函數(shù)族本身的設(shè)計之外,,這也是一項非常重要的安全特性。與此相反,,包括 *BSD 在內(nèi)的多數(shù)系統(tǒng)的 C 函數(shù)庫并不對堆進行審計,,也就是說,從 API 設(shè)計者的觀點來看,,內(nèi)存泄漏并不被認為是非常嚴重的程序設(shè)計問題,。 為 什么會有這樣的區(qū)別呢?事實上,,內(nèi)存泄漏同樣可以導(dǎo)致比較嚴重的問題,,例如響應(yīng)速度變慢、進程由于占用的資源太多而被 OS 殺掉導(dǎo)致 DoS 等等,。為了回答這個問題,,我們來觀察一下兩種問題出現(xiàn)的場景,。 指針),。從 OS 的角度,,它知道進程持有的內(nèi)存數(shù)量;然而,,從進程的角度,,它可能并不完全知道自己持有哪些內(nèi)存。換言之,,內(nèi)存泄漏就是通過遍歷進程內(nèi)所有可以從棧上,,或以 靜態(tài)變量形式存于堆上的指針及其后繼,無法到達所有全部已分配內(nèi)存的情形,。 內(nèi)存泄漏是指這樣一種場景:程序分配了一塊內(nèi)存,但已經(jīng)不再持有引用這塊內(nèi)存的對象(通常是如果程序不存在其他問題(例如緩沖區(qū)溢出),,此時程序訪問內(nèi)存時,任何時候都不會在無意中覆寫超出范圍的數(shù)據(jù),。即,, 將數(shù)據(jù)覆寫到程序其他部分保存數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元。 而重 復(fù)釋放則指這樣一種場景:程序分配一塊內(nèi)存之后,,經(jīng)過使用將這塊內(nèi)存釋放,,但并沒有將指向這塊內(nèi)存的所有指針抹零或回收,并在其他部分再次將指向 同一塊內(nèi)存單元的指針交給內(nèi)存分配器去進行釋放操作,。這種情況下,,我們可以斷言:
因此,,這應(yīng)被看作立即停止程序運行的一項致命錯誤,,因為程序行為已經(jīng)出現(xiàn)了異常,而C函數(shù)庫擁有的信息不足以糾正這種異常 行為,,而另一方面,,程序可能已經(jīng)發(fā)生了堆緩沖區(qū)溢出。 為了削弱這類問題帶來的實質(zhì)性安全影響,,現(xiàn)代的內(nèi)存分配器往往會將尺寸接近的內(nèi)存塊放在一起(這 樣做還能夠抑制內(nèi)存碎片的產(chǎn)生,,并提高CPU的數(shù)據(jù)緩存命中率,因為通常程序會傾向于一次性地訪問相近的內(nèi)存結(jié)構(gòu)),,從而能夠在一定程度上減輕由于向已經(jīng) 釋放的內(nèi)存塊繼續(xù)寫數(shù)據(jù)導(dǎo)致的損害(因為這些內(nèi)存很可能被分配給同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),,這類寫操作的危害往往會低于向其他類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)寫數(shù)據(jù),,特別是當(dāng)這些數(shù) 據(jù)中包含一部分用戶輸入的時候)。 當(dāng)然,,徹底消除這類問題,,需要為程序 設(shè)計語言增加一些新的基礎(chǔ)設(shè)施(例如強類型、托管內(nèi)存等)?,F(xiàn)代程序設(shè)計語言如Java,、Python和.net系列等,都采用了避免這類問題的措施,。然 而,,也正因為如此,通過這些語言入門并準備撰寫 C 程序的開發(fā)人員就更需要注意這類問題,。 [版權(quán)聲明]BSD愛好者樂園站內(nèi)文章,,如來源不是互聯(lián) 網(wǎng),則均系原創(chuàng)或翻譯之作,,可隨意轉(zhuǎn)載,,或以此為基礎(chǔ)進行演譯,但務(wù)必以鏈接形式注明原始出處和作者信息,,否則屬于侵權(quán)行為,。另對本站轉(zhuǎn)載他處文章,俱有 說明,,如有侵權(quán)請聯(lián)系本人,,本人將會在第一時間刪除侵權(quán)文章。 |
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