c++ winsock2坏指针断点触发

Question

我有一个服务器和一个客户端。我正在使用winsock2。客户端发送4个字节：

char *ack = new char[4];
sprintf( ack, "%d", counter );
sendto( clientSocket, ack, 4, 0, ( struct sockaddr* )&remote, sizeof( remote ) );

服务器收到这4个字节：

char* acks = new char[4];
if( ( bytes = recvfrom( serverSocket, acks, 4, 0, ( struct sockaddr* )&remote, &remote_size ) ) == SOCKET_ERROR ) {
    cout << "socket error = " << WSAGetLastError() << endl;
    break;
}
if( bytes > 0 ) {
    sscanf( acks, "%d", &i );
}

我收到了这个错误，我不知道如何解决它：

>Critical error detected c0000374
>
>server.exe has triggered a breakpoint.

我知道指针和内存分配有问题。但我的 c++ 技能是基本的。

Answer 1

字符串格式溢出

最紧迫的问题是您正在使用 sprintf 和 sscanf。避免使用 sprintf 和 sscanf - 它们很容易意外创建您在此处看到的错误类型，即缓冲区溢出（在您的客户端和服务器上）。

考虑当您的“计数器”值为 1729 时，您的客户端会发生什么情况。您的代码将运行

sprintf(ack, "%d", 1729);

1729 的 C 风格字符串表示是五个字节长 - 字符值 '1'、'7'、'2'、'9' 和 @987654330 各一个字节@。但是您的 ack 缓冲区只有 4 个字节长！现在您已将最后一个零字节写入您从未分配的一些内存块中。在 C/C++ 中，这是未定义的行为，这意味着您的程序可能会崩溃，也可能不会，如果它没有崩溃，它可能会在稍后出现微妙的错误，或者它可能会完美运行好吧，或者它可能大部分时间都在工作，除了它在星期二休息。

这不是个好地方。

您可能想知道，“如果这太糟糕了，为什么 sprintf 不只是返回一个错误或我用一个太小的缓冲区调用它的东西？”答案¹ 是sprintf 无法进行该检查，因为它无法告诉您ack 实际上有多大。当您在此处的代码调用sprintf 时，您知道 ack 的长度为 4 个字节（因为您刚刚创建了它），但是 sprintf 看到的所有内容都是指向某个内存的指针 - 您还没有告诉它一个长度，所以它只能盲目地希望你给它的那块内存足够大。

盲目地希望是一种非常糟糕的软件编写方式。

您可以在这里考虑一些替代方案。

1. 如果您实际上只是想通过网络发送一个 int，则根本不需要对 int 进行字符串化 - 只需通过将 reinterpret_cast<char*>(&counter) 作为缓冲区传递给 sendto^{2 以原始格式发送它} 以 sizeof(counter) 作为对应的缓冲区长度。在另一端的 recvfrom 中使用类似的结构。请注意，如果您的发送者和接收者具有不同的 int 底层表示（例如，如果它们使用不同的字节序），这将中断，但是由于您在这里谈论的是 Winsock，我假设您假设两端都是最近的不成问题的 Windows 版本。
2. 如果您确实需要首先对内容进行字符串化，请使用可识别大小的字符串转换函数，例如 boost::format（隐含可识别大小，因为它处理 std::string 而不是原始 char* 缓冲区）或 @ 987654322@/_snscanf_s（显式接受缓冲区长度参数，但特定于 Microsoft）。

Recvfrom 访问冲突

sscanf/sprintf 中的溢出不一定能解释这一点，但是：

我只想补充一点，错误发生在 sscanf 行中。 如果我评论该行，则会在 recvfrom 行中发生错误。

对此的一个可能解释是没有为远程地址提供足够的空间，但只要您的remote_size 是您的remote 的正确反映，我希望这会导致recvfrom 返回一个错误³，不是崩溃。另一种可能性是传递错误的内存/句柄（例如，如果您已将 new 运算符设置为不抛出失败，或者如果您的套接字初始化失败并且您没有退出）。如果没有看到初始化所有变量的代码，以及理想情况下您在这种情况下遇到的实际错误，就不可能准确地说出。

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¹ 尽管 sprintf 无法捕捉到这一点，但静态分析工具（如 Visual Studio 2012/2013 中包含的那些）非常有能力捕捉到这个特定的错误。如果您通过默认的 Visual Studio 2012 代码分析器运行发布的代码，它会报错：

错误 C4996: 'sprintf': 此函数或变量可能不安全

² 有些人更喜欢static_cast<char*>(static_cast<void*>(&counter)) 而不是reinterpret_cast<char*>(&counter)。两者都有效，它本质上是一种编码约定选择。

³ 例如，如果您将 remote 初始化为 SOCKADDR_IN 而不是 SOCKADDR_STORAGE，如果您碰巧从 IPv6 地址接收，则可能会遇到此类错误。 This answer 讲述了一些相关的血腥细节。