數組越界與緩沖區溢出

 數組下標越界（Index out of bounds）對初學者來說是很易犯的錯誤。先來看數組下標越界的例子。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i, a, s[5], b;

    printf("%p %p %p\n", &a, s, &b);
    a = b = 1;

    for(i = -1; i <= 5; i++)
        s[i] = 2;
    printf("%d %d %d %d\n", a, s[0], s[4], b);

    return 0;
}

 

程序輸出如下

0022FF48 0022FF34 0022FF30
2 2 2 2

存儲空間圖示如下，可以看到b恰好在數組的前面，而a正好在數組的后面。

s[i]=*(s+i), 所以s[-1]正好是b，s[5]正好是a。而-1,5兩個下標不在數組的有效下標中。在現實中經常可以看到編程人員控制不好s[i]中的i， 導致i越界，有些語言（如Java）運行時刻會對此進行檢查，但是C不會。

 

緩沖區溢出（buffer overflow, or buffer overrun）是指寫數據到緩沖區（很多情況可以看成數組）時，越過緩沖區的邊界寫入其鄰接的存儲區域的現象。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
   char a, s[5], b;

   a = b = '@';
   gets(s);
   printf("%p %p %p\n", &a, s, &b);
   printf("%c %s %c\n", a, s, b);

   return 0;
}

 輸入下面的內容

abcdefg

程序的輸出如下
0022FF4F 0022FF4A 0022FF49
f abcdefg @

存儲空間圖示如下，字符數組s容納不下"abcdefg", 字符a的內容被重寫成了f。 

可以看到，gets沒有檢查數組的邊界，放任多余的內容寫到了數組s的鄰接區域。你可以嘗試輸入更多的數據，看看有什么情況會發生。

 

以上代碼的輸出均在CodeBlocks 13.12平台上產生。