Windows 上 ubuntu 中的 gdb 导致分段错误消失

Question

我的任务是找出以下代码中的错误并修复它：

/* $Id: count-words.c 858 2010-02-21 10:26:22Z tolpin $ */

#include <stdio.h>
#include <string.h>

/* return string "word" if the count is 1 or "words" otherwise */
char *words(int count) {
  char *words = "words";
  if(count==1) 
    words[strlen(words)-1] = '\0';
  return words;
}

/* print a message reportint the number of words */
int print_word_count(char **argv) {
  int count = 0;
  char **a = argv;
  while(*(a++))
    ++count;
  printf("The sentence contains %d %s.\n", count, words(count));
  return count;
}

/* print the number of words in the command line and return the number as the exit code */
int main(int argc, char **argv) {
  return print_word_count(argv+1);
}

该程序适用于给它的每个单词数量，除了一个单词。使用./count-words hey 运行它会导致分段错误。

我正在使用官方 Ubuntu 应用程序在 Windows 10 上的 Linux 子系统上运行我的代码（我理解它至少是这么称呼的......）。

从终端运行程序时，我确实遇到了分段错误，但使用 gdb，由于某种原因程序运行正常：

(gdb) r hey
Starting program: .../Task 0/count-words hey
The sentence contains 1 word.
[Inferior 1 (process 87) exited with code 01]
(gdb)

在第 9 行添加断点并单步执行代码后，我得到了：

(gdb) b 9
Breakpoint 1 at 0x400579: file count-words.c, line 9.
(gdb) r hey
Starting program: /mnt/c/Users/tfrei/Google Drive/BGU/Semester F/Computer Architecture/Labs/Lab 2/Task 0/count-words hey

Breakpoint 1, words (count=1) at count-words.c:9
9         if(count==1)
(gdb) s
10          words[strlen(words)-1] = '\0';
(gdb) s
strlen () at ../sysdeps/x86_64/strlen.S:66
66      ../sysdeps/x86_64/strlen.S: No such file or directory.
(gdb) s
67      in ../sysdeps/x86_64/strlen.S
(gdb) s
68      in ../sysdeps/x86_64/strlen.S
(gdb)

奇怪的是，当我从“真正的”Ubuntu（使用 Windows 10 上的虚拟机）运行相同的东西时，gdb 上确实发生了分段错误。

我倾向于认为这与我的运行时环境（“Windows 上的 Ubuntu”）有关，但找不到任何可以帮助我的东西。

这是我的生成文件：

all: 
    gcc -g -Wall -o count-words count-words.c 

clean: 
    rm -f count-words 

提前致谢

Answer 1

我在问为什么 gdb 没有发生这种情况

当在真实（或虚拟）UNIX 系统上运行时，它确实发生在 GDB 中。

在奇怪的“Windows 上的 Ubuntu”环境下运行时不会发生这种情况，因为那个环境正在做疯狂的事情。特别是，由于某种原因，Windows 子系统通常映射只读部分（.rodata，可能还有.text）具有可写权限（这就是程序不再崩溃的原因），但仅当您在调试器下运行程序时。

我不知道 Windows 究竟为什么会这样做。

请注意，调试器确实需要写入（只读）.text 部分才能插入断点。在真正的 UNIX 系统上，这是通过 ptrace(PTRACE_POKETEXT, ...) 系统调用实现的，它更新只读页面，但将其保留为只读，以供下级（正在调试）进程使用。

我猜测 Windows 没有完美地模拟这种行为（特别是在更新页面后不会对页面进行写保护）。

附：一般来说，使用“Windows 上的 Ubuntu”来学习 Ubuntu 会充满这样的陷阱。改用虚拟机可能会好得多。

Answer 2

这个函数是错误的

char *words(int count) {
  char *words = "words";
  if(count==1) 
    words[strlen(words)-1] = '\0';
  return words;
}

指针words 指向字符串文字"words"。修改字符串 文字是未定义的行为，在大多数系统中，字符串文字存储在 只读内存，所以这样做

    words[strlen(words)-1] = '\0';

会导致段错误。这就是您在 Ubuntu 中看到的行为。我不知道 其中字符串文字存储在 Windows 可执行文件中，但修改字符串 文字是未定义的行为，任何事情都可能发生，尝试毫无意义 推断为什么有时事情有效，为什么有时事情不工作。那是 未定义行为的性质。

编辑

Pablo 谢谢，但我不是在问错误本身，以及为什么会发生分段错误。我在问为什么 gdb 没有发生这种情况。抱歉，如果不够清楚。

我不知道为什么它没有发生在你身上，但是当我在我的 gdb 上运行你的代码时，我得到：

Reading symbols from ./bug...done.
(gdb) b 8
Breakpoint 1 at 0x6fc: file bug.c, line 8.
(gdb) r hey
Starting program: /tmp/bug hey

Breakpoint 1, words (count=1) at bug.c:8
8       words[strlen(words)-1] = '\0';
(gdb) s

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000555555554713 in words (count=1) at bug.c:8
8       words[strlen(words)-1] = '\0';
(gdb)