C `Abort trap: 6` 仅在某些条件下

Question

我知道当您写入不属于您的内存部分时，会发生中止陷阱 6，但我在进行 K&R 练习时发现了一些有趣的事情。

/* strcat:  copies t to the end of s */
void _strcat(char *s, char *t) {
    while (*s != '\0') { 
        s++;
    }
    while ((*s++ = *t++) != '\0') { }
}

#include <stdio.h>
int main() {
    char s[7] = "hello, ";
    char *t = "world";

    _strcat(s, t);
    printf("%s\n", s);
    return 0;
}

感兴趣的部分是char s[7] = "hello, "。

当数组大小为 7 时，"hello, ", Abort trap 6 的确切长度不会被打印，即使_strcat 添加超出内存初始化部分的字符。

8 - 12(含)之间的任何数字都会产生中止陷阱 6，而 >= 13 的数字都可以。

因此出现两个问题:

1. 为什么 char s[12] = "hello, " 不行，而 7 可以？似乎尾部的 '\0' 需要一个大小为 13 的数组，但为什么 7 可以呢？不应该是8吗？
2. 为什么 7 可以呢？大小 8-12 包含 "hello, " 就像大小为 7 的字符数组一样，并且写入超出了其原始数组大小，但 7 却逃脱了它，而其他人则没有't。

Answer 1

您必须阅读机器代码才能弄清楚这一点。正如 Jonathan Leffler 所说，这是未定义的行为。

这可能取决于编译器以及它如何在内存中布局。不要求大小为 7 的数组获得实际的 7 个字节。它可能决定将其填充到 16，以获得更好的堆栈布局。或者它可能会将其放置在不同的位置，因此后面有一个零和一些额外的空间，而较大的数组会获得不同的位置。

或者，如果您在优化的情况下进行编译，编译器可能会将大小为 7 的循环展开为“正确”代码，从而简化为简单的 puts("hello, world"); 但无法内联一个更大的循环。

出于好奇，我做了一个小实验，在 Linux 上使用 GCC 时，答案是在 64 位模式下它总是可以工作，因为 8 字节 char *t 指针中有足够的空间来存储“世界”。

在 32 位模式下，正如您所描述的那样，它会失败，因为它会覆盖返回堆栈。但是 7 可以处理垃圾数据，因为它在超过返回值之前找不到零，然后它“附加”到开放堆栈空间中。打印结果类似于 hello, ��#m�?��world