C语言中的内存访问越界

内存访问越界是指程序试图访问未被分配或不允许访问的内存区域。在C语言中，这种情况通常发生在以下几种情况：

1. 数组越界：访问数组中未定义的索引。例如，如果定义了一个大小为10的数组，试图访问数组的第11个元素（索引为10）就是越界。

   int arr[10]; arr[10] = 5; // 越界访问

   此时的越界访问时编译阶段是没有问题的，但是在执行阶段便会出现如下错误
   

2. 指针越界：指针指向的内存位置超出了分配的范围。例如，在动态分配内存后，试图通过指针访问已经释放的内存或超出分配的范围。

   int *ptr = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); ptr[10] = 5; // 越界访问

   此时的越界访问时编译阶段是没有问题的，在执行阶段边也是能执行的（在没有打印访问越界值的情况下），如果我们要打印这个访问的越界值，那便会出现如下错误。

       int *ptr = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); ptr[10] = 5; 
   
       printf("%d", ptr[10]);

   有时你在访问free掉的指针数据时，也能编译和执行，主要是因为以下情况：
   （1）未定义行为：一旦你调用 free()，系统会标记那块内存为可用，但并不意味着该内存中的数据会被立即清除。内存的内容可能仍然保持不变，直到该内存被重新分配。访问已释放的内存会导致未定义行为，程序的表现可能不同，这取决于操作系统、编译器和具体的运行环境。
   （2）内存重用：在 free(ptr); 后，分配给 ptr 的内存块可以被其他分配请求使用。因此，如果在这之后有其他代码执行，可能会改变该内存的内容，但在你的程序中，访问它仍然可能会得到之前的值。
   （3）优化和环境影响：编译器的优化可能影响程序的行为，导致某些值被缓存或保留，或者程序的运行环境可能在某些情况下表现出意外的结果。

3. 栈溢出：在函数中分配了过多的局部变量，导致栈空间不足，可能覆盖其他变量或返回地址。

4. 写入只读内存：尝试修改程序的只读部分（如字符串常量或代码段）。

内存访问越界会导致未定义行为，这可能表现为程序崩溃、数据损坏或安全漏洞。因此，在编写C程序时，必须仔细检查内存访问的合法性，确保不会越界。