c++ - strcpy 中的段错误

Question

考虑下面的程序

    char str[5];
    strcpy(str,"Hello12345678");
    printf("%s",str);

当运行这个程序时出现段错误。

但是当 strcpy 替换为以下内容时，程序运行正常。

strcpy(str,"Hello1234567");

所以问题是，当尝试将长度超过 5 个字符的任何其他字符串复制到 str 时，它应该会崩溃。

那么为什么它不会因为“Hello1234567”而崩溃而只会因为“Hello12345678”而崩溃，即长度为 13 或超过 13 的字符串。

这个程序是在 32 位机器上运行的。

Answer 1

您应该对三种类型的标准行为感兴趣。

1/定义的行为。这将适用于所有符合要求的实现。自由使用。

2/实现定义的行为。如前所述，这取决于实现，但至少它仍然是定义好的。实现需要记录他们在这些情况下所做的事情。如果您不关心可移植性，请使用它。

3/未定义的行为。任何事情都可能发生。我们的意思是任何，直到并包括您的整台计算机坍塌成一个裸奇点并吞噬自己，您和您的大部分同事。永远不要使用这个。曾经!严重地!别逼我过去。

将超过 4 个字符和一个零字节复制到 char[5] 是未定义的行为。

说真的，为什么你的程序在 14 个字符而不是 13 个字符时崩溃并不重要，你几乎肯定会覆盖堆栈上的一些非崩溃信息，而且你的程序很可能无论如何都会产生不正确的结果。事实上，崩溃更好，因为它至少让你不再依赖可能的不良影响。

将数组的大小增加到更合适的大小(在本例中为 char[14] 并提供可用信息)或使用其他一些可以应对的数据结构。

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更新:

既然您似乎很关心找出为什么额外的 7 个字符不会导致问题，但 8 个字符会导致问题，让我们设想一下输入 main() 时可能的堆栈布局。我说“可能”是因为实际布局取决于编译器使用的调用约定。由于 C 启动代码使用 argc 和 argv 调用 main()，main()< 开始的堆栈，在为 char[5] 分配空间后，可能如下所示:

+------------------------------------+
| C start-up code return address (4) |
| argc (4)                           |
| argv (4)                           |
| x = char[5] (5)                    |
+------------------------------------+

当你写字节 Hello1234567\0 时:

strcpy (x, "Hello1234567");

到x，它会覆盖argc 和argv 但是，从main() 返回时，这是好的。具体来说，Hello 填充 x，1234 填充 argv，567\0 填充 argc。如果你在那之后没有真正尝试使用 argc 和/或 argv，你会没事的:

+------------------------------------+ Overwrites with:
| C start-up code return address (4) |
| argc (4)                           |   '567<NUL>'
| argv (4)                           |   '1234'
| x = char[5] (5)                    |   'Hello'
+------------------------------------+

但是，如果您将 Hello12345678\0(注意多余的“8”)写入 x，它会覆盖 argc 和 argv 还有返回地址的一个字节，这样，当 main() 试图返回到 C 启动代码时，它会进入仙境代替:

+------------------------------------+ Overwrites with:
| C start-up code return address (4) |   '<NUL>'
| argc (4)                           |   '5678'
| argv (4)                           |   '1234'
| x = char[5] (5)                    |   'Hello'
+------------------------------------+

同样，这完全取决于编译器的调用约定。有可能不同的编译器总是将数组填充为 4 字节的倍数，并且代码不会在那里失败，直到您再写三个字符。即使是同一个编译器，也可能会以不同方式在堆栈帧上分配变量，以确保满足对齐要求。

这就是未定义的意思:您不知道会发生什么。