使用 strcpy 进入数据结构的偏移量时崩溃

Question

我在 C 程序中使用了一个特定的数据结构，我用它来将类型信息附加到值。一个简单的示例如下所示:

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

struct teststruct
{
    char type;
    union {
        char s;
        int i;
        float f;
    } value;
};

int main()
{
    struct teststruct *t = malloc(sizeof(struct teststruct)+10);
    t->type = 'i';
    t->value.i = 42;
    free(t);

    t = malloc(sizeof(struct teststruct)+10);
    t->type = 's';
    strcpy(&t->value.s, "test");

    free(t);

    printf("Finished without errors.\n");
}

如您所见，我的意图是使用 type 字段来标识值的类型，并使用 value 字段包含可能值的并集。当数据是字符串时，思路是分配比sizeof(struct teststruct)更多的内存，然后用&t->value.s访问字符串。

虽然这可行，但对于优化器来说显然是有问题的。使用 gcc 4.7.2 版，我在非优化条件下得到以下结果:

$ gcc -O0 -o test test.c
$ ./test 
Finished without errors.

没问题。然而，在优化器下，它给了我一个警告:

$ gcc -O2 -o test test.c
In file included from /usr/include/string.h:642:0,
                 from test.c:4:
In function ‘strcpy’,
    inlined from ‘main’ at test.c:25:15:
/usr/include/i386-linux-gnu/bits/string3.h:105:3: warning: call to __builtin___memcpy_chk will always overflow destination buffer [enabled by default]

确实，

$ ./test 
*** buffer overflow detected ***: ./test terminated

但是，如果我将 strcpy 替换为 memcpy，这工作正常，如果我将 strcpy 替换为 ，它也可以正常工作>for-循环。但是，strncpy 会像 strcpy 一样崩溃。我绝对不会在 malloc 的内存之外被覆盖，所以我不知道为什么会崩溃。

我意识到复制到数据结构的奇怪偏移量并不常见，所以问题是，我是否违反了 strcpy 的某些语义契约，或者这是编译器中的错误？

谢谢。

Answer 1

您的代码在这里无效:

strcpy(&t->value.s, "test");
// value.s is a single char, not a string that you can store
// an arbitrary number of characters into.
//

你要么需要给 s 一些空间

struct teststruct
{
    char type;
    union {
        char s[10]; // length depends on your specific needs
        int i;
        float f;
    } value;
};

或使 s 成为指针并根据需要动态分配

struct teststruct
{
    char type;
    union {
        char *s;
        int i;
        float f;
    } value;
};
// instead of strcpy(&t->value.s, "test"); use t->value.s = strdup("test")
// don't forget to free the space when you are done.