文章中用到的示例程序:stack.zip 。
顧名思義,stack overflow 就是是棧溢出了。在進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算時(shí),我們常常要和運(yùn)算結(jié)果的溢出打交道。數(shù)值運(yùn)算結(jié)果可能上溢(overflow),也可能是下溢(underflow)。不過棧的溢出顯然只可能是上溢,即棧空間被用完了。在提起“棧”(stack)這個(gè)概念的時(shí)候,千萬不要忘記了它的兄弟“堆”(heap),也要切記不要把二者搞混了。
那么,什么時(shí)候會(huì)把給用完了呢?如果我們記得C程序中的局部變量是在棧中分配的,函數(shù)調(diào)用會(huì)占用一部分棧空間,則可以很容易地構(gòu)造出相應(yīng)的測(cè)試用例。
1、定義占用空間過大的局部變量所導(dǎo)致的棧溢出
C:\》 more stack_local.c
/*
* Allocate too much memory from stack will cause stack overflow.
*/
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
int foo[1000000];
return 0;
}
C:\》 cl stack_local.c
Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 14.00.50727.42 for 80x86
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
stack_local.c
Microsoft (R) Incremental Linker Version 8.00.50727.42
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
/out:stack_local.exe
stack_local.obj
C:\》 stack_local
此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)異常對(duì)話框:stack-local.jpg 。
2、函數(shù)遞歸調(diào)用導(dǎo)致的棧溢出
C:\》 more stack_recursive.c
/*
* Infinite recursive calls will lead to stack overflow soon.
*/
#include
static void foo(void);
static void bar(void);
int main(int argc, char *argv[])
{
foo();
return 0;
}
static void foo(void)
{
bar();
}
static void bar(void)
{
foo();
}
C:\》 cl stack_recursive.c
Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 14.00.50727.42 for 80x86
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
stack_recursive.c
Microsoft (R) Incremental Linker Version 8.00.50727.42
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
/out:stack_recursive.exe
stack_recursive.obj
C:\》 stack_recursive
該程序沒聲沒息就結(jié)束了。查看進(jìn)程返回值能發(fā)現(xiàn)它其實(shí)是異常終止了。只不過沒有像 stack_local 那樣彈出一個(gè)對(duì)話框。
C:\》 echo %errorlevel%
-1073741819
要搞清楚這兩個(gè)程序?yàn)槭裁从羞@點(diǎn)細(xì)微的區(qū)別,可以查閱一下二者的匯編代碼。原來是 _chkstk() 在起作用,其中 stack_local 在程序初始加載時(shí)就會(huì)導(dǎo)致 _chkstk() 失敗,觸發(fā)異常。而 stack_recursive 可以正確加載,并運(yùn)行一段時(shí)間,然后導(dǎo)致棧溢出,并觸發(fā)異常。
要正確處理?xiàng)R绯霾捎靡韵罗k法:
(1)修正我們的程序,不要造成無窮遞歸或太深的遞歸。我們可以把某些遞歸代碼非遞歸化,例如那個(gè)經(jīng)典的 qsort ,最好就用非遞歸的算法來實(shí)現(xiàn),就比較皮實(shí)一點(diǎn)。
(2)修正我們的程序,不要定義過大的局部變量,特別是在定義大結(jié)構(gòu)、大數(shù)組時(shí)要格外小心。有時(shí)我們可能會(huì)用 _alloca() 這樣的特殊函數(shù)直接在棧上分配空間,更要多加注意。
(3)利用編譯器的特性,將進(jìn)程允許的棧大小設(shè)置得大一些。例如可以采用 MSC 中的 /STACK 參數(shù)開關(guān)。
(4)對(duì)于那些還可能導(dǎo)致棧溢出的代碼,采用 Microsoft 的結(jié)構(gòu)化異常處理或標(biāo)準(zhǔn)的 C++ 異常處理機(jī)制,結(jié)合 _resetstkoflw() 進(jìn)行處理。當(dāng)然了,要是不嫌麻煩,我們也可以自己探測(cè)所用棧的大小,動(dòng)態(tài)地檢測(cè)是否可能導(dǎo)致棧溢出,以避免可能的異常。
-
堆棧
+關(guān)注
關(guān)注
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