c - 在 C 中，如何检测 free() 函数实现中的边界写入错误？

Question

边界错误是指程序读取或写入的内存超出已分配内存块的实际尺寸。一个示例边界写入错误是将第 11 个条目写入大小为 10 的数组

我有一个测试必须检测 my_free() 函数实现中的边界写入错误

 int main()
 {   
   const char* string1 = "Hello, this is a string! I exist to demonstrate a common error.";
   char* copy_of_string1 = (char*) my_malloc(strlen(string1));

  // Whoops! Forgot to allocate space for the '\0' that ends the string.
   strcpy(copy_of_string1, string1); // == boundary write error
   my_free(copy_of_string1);

   return 0;
 }

如何捕捉用户在分配 block 后直接写入一个或多个零字节的情况？

Answer 1

通常的做法是分配比所需更多的内存，并在末尾放置一个标记(在过度分配的内存中)。释放时，您将检查标记是否未被覆盖。

我自己创建了 malloc() 的自定义版本，它在 block 的开头和结尾都放置了一个标记:

      +--------+
      |  size  |
      |BEEFF00D|
  p-> |  ...   |
      |DEADC0DA|
      +--------+

并将返回 p 而不是真正分配的 block 。

当我free() block 时，我检查指针之前是否有值0xBEEFF00D，如果不是，则要释放的指针无效。然后，如果它有效，我检查 block 的末尾(我已经存储了 block 的大小)并查看标记 0xDEADC0DA 是否存在，如果不存在，则存在越界错误。

如果一切正常，在释放(实际) block 之前，我将初始标记 0xBEEFF00D 替换为标记 0xDEFACED 以便捕获双 free() 错误。

我已经设置好所有内容，以便我可以包含一个 header 并使用符号 MEMCHECK 进行编译，以便每个 free()、malloc( )、calloc()、realloc() 和 strdup() 将替换为我的检查版本。当我确定一切正常时，我将在不定义 MEMCHECK 的情况下重新编译。这对你来说可能太过分了，但如果你感兴趣，你可以在这里找到我的代码:https://github.com/rdentato/memchk这里有一些解释:https://dev.to/rdentato/c-memories-33kc (看文末)