48、调试技巧与非常规方法解析

调试技巧与非常规方法解析

1. Electric Fence的功能与局限

Electric Fence不仅能检测内存越界（overruns），还能检测内存下溢（underruns）。内存下溢指的是进程向内存块之前的地址写入数据的情况，这种错误可能在指针运算时出现，示例代码如下：

char *buf = malloc(1024);
...
char *ptr = buf + 10;
...
*(ptr - 11) = '\0';

要使用Electric Fence检测这种内存下溢，需要设置环境变量 EF_PROTECT_BELOW ：

$ EF_PROTECT_BELOW=1 ef ./underrun

Electric Fence的工作原理是在每个分配的内存块之后额外分配一个只读页面，当代码越界时会引发 SIGSEGV 信号。不过，它也存在一些问题：
- 内存使用问题 ：无论内存块大小如何，都会为每个块分配一个额外的页面，这会使代码比正常情况下使用更多的内存，尤其是对于分配大量小内存块的应用程序，堆内存使用量会显著增加。
- 单字节越界检测困难 ：由于分配库中的内存块对齐问题，在某些情况下很难检测到单字节的越界，例如在特定示例中，Electric Fence也无法检测到这种越界。
- 错误信息不丰富