对越界访问的思考

李佟然

已于 2024-02-21 16:30:45 修改

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文章标签： c++ c语言算法

于 2023-02-23 21:59:19 首次发布

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文章探讨了C语言程序中数组越界访问的情况，解释了当for循环遍历超过数组边界时，为何在某些情况下不会立即报错。内容涉及到栈区内存布局，以及不同编译器对栈内数据间隔的处理差异。示例代码展示了当数组越界可能覆盖到变量i的存储位置，导致死循环的现象。修改循环条件可以触发错误，说明越界访问和错误并不总是同时发生。

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#include<stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    for(i=0;i<=12;i++)
        {
            arr[i] = 0;
            printf("haha");
        }
}

for循环中i <= 12，会遍历12次，但是因为数组中只有10个数据，但for循环依旧会遍历

在编译器中调试会发现当我们没有调试时，都为随机值，我们打印一下会发现死循环

当我们调试12次时，会发现arr[10] arr[11] arr[12]都变为了0，而不会报错，这就涉及到了越界访问，这是为什么呢？

i和arr都是局部变量，我们知道局部变量和函数形参都放在内存中的栈区，而栈区存储数据的习惯为先用高地址空间后用地地址空间

因为 i 是先被定义的，所以 i 先放在栈区，arr数组后放在栈区，按照栈区的存储数据方式便可得出如图的存储方式，随着下标的增长，arr数组适当往后越界可能会碰到 i ，这里补充一个知识，VS2013----VS2022栈区不同数据地址与地址间会间隔2个整型地址位的数据，gcc会间隔一个，VC6.0不会间隔，比如在上面的代码中arr[10], arr[11]存储0是因为arr[12]恰好越界触碰到了 i 在栈区的位置，而i 和arr[12]同一个地址，地址相同，指针所以指向的内容也相同，因为 i 为0，所以 arr[12]也理所应当的为0，打印也是会一直死循环

若将代码中的 i<=12 改为 i<=11，就会报错，由此可得出死循环和报错在越界访问时只会有一个，不会同时出现。