在字符串中间写入空字符时未检测到溢出？答案

【问题标题】：Overflow not detected when writing nul character in middle of string?在字符串中间写入空字符时未检测到溢出？
【发布时间】：2015-02-09 02:15:15
【问题描述】：

假设我有代码：

char* word  = malloc (sizeof(char) * 6);
strcpy(word, "hello\0extra");
puts(word);
free(word);

这个编译只是find，Valgrind没有问题，但是真的有问题吗？好像我正在写入我不拥有的记忆。

另外，一个单独的问题，但是当我用类似的东西填满缓冲区时

char* word  = malloc (sizeof(char) * 6);
strcpy(word, "1234567\0");
puts(word);
free(word);

它打印出 1234567 并且 Valgrind 确实发现了问题。做这样的事情会有什么后果？它似乎每次都有效。如果这是错误的，请纠正我，但据我了解，另一个程序有可能将内存超过 6 并写入它。如果发生这种情况，打印这个词会永远持续下去，直到遇到一个 nul 字符？在学习 C 字符串时，这个字符让我非常困惑。

【问题讨论】：

哦，唯一真正的问题是你会得到一个讨厌的 NASAL DEAMONS 案例。
strcpy(word, "hello\0extra"); 将在第 6 个字符（终止符）之后停止，所以这个人为的例子没有问题。
您的第二个问题，strcpy 会将您告诉它的任何内容复制到溢出空间，只要它不会导致段错误。这是否会破坏某些东西，取决于它覆盖了什么。假设它会破坏某些东西。

标签： c buffer-overflow strcpy

【解决方案1】：

您的第一个问题已经有了几个很好的答案。关于第二个问题，关于在分配内存末尾写入一个字节的后果：

mallocing 6 个字节并写入 7 会导致崩溃是值得怀疑的。 malloc 喜欢在某些边界上对齐内存，因此不太可能在页面末尾给你六个字节，这样在字节 7 就会出现访问冲突。但是如果你 malloc 65536 字节并尝试写到最后，你的程序可能会崩溃。写入无效内存很多时候都有效，这使得调试变得很棘手，因为只有在某些情况下才会随机崩溃。

【讨论】：

【解决方案2】：

第一次调用strcpy 时，NUL 被插入到字符串的中间。这意味着处理以 null 结尾的字符串的函数会将您的字符串视为以第一个 NUL 停止，而忽略字符串的其余部分。但是，free 将释放所有这些，而 valgrind 不会报告问题，因为malloc 会将缓冲区的长度存储在分配表中，free 将使用该条目来确定要释放多少字节。换句话说，malloc 和free 并不是要处理以空字符结尾的字符串，所以字符串中间的NUL 不会影响它们。相反，free 根据您首先分配的字节数确定字符串的长度。

在第二个示例中，您溢出了由malloc 分配的缓冲区的末尾。结果是不确定的。从理论上讲，您正在写入的内存可能已通过另一个调用 malloc 分配，但在您的示例中，缓冲区之后的内存没有做任何事情，因此它是无害的。字符串处理函数认为您的字符串以第一个 NUL 结尾，而不是以 malloc 分配的缓冲区结尾，因此所有字符串都被打印出来。

【讨论】：

也许只有我一个人，但这似乎不是特别清楚。 malloc 和 free 不在乎内存中的内容； free 将释放分配的六个字节。 strcpy 只将hello\0 写入word，因此extra 将只存在于程序的字符串表中——它永远不会被复制到任何地方。

【解决方案3】：

strcpy(word, "hello\0extra");

这是有效的，因为第二个参数应该是一个格式良好的字符串，这是因为你有一个 \0 作为你的第 6 个字符，它形成了一个长度为 5 的字符串。

strcpy(word, "1234567\0");

在这里，您正在访问不属于您/未分配的内存，因此这是访问冲突并可能导致崩溃。（段错误）

【讨论】：

【解决方案4】：

第一个strcpy就可以了

strcpy(word, "hello\0extra");

您创建一个char 数组常量并将指针传递给strcpy。复制所有字符（包括第一个 \0），忽略其余字符。

但是等等……你还有一些额外的字符。这使您的 const 数据部分更大一些。在闪存空间很少的嵌入式环境中可能是一个问题。但不存在运行时问题。

【讨论】：