Timbunan masalah rasuah dalam program C dan C++

Pengenalan

Masalah rasuah timbunan ialah masalah yang sering dihadapi oleh pengaturcara dalam bahasa pengaturcaraan C dan C++ semasa membangunkan perisian. Masalah ini boleh disebabkan oleh pelbagai sebab dan boleh menyebabkan kemerosotan yang teruk pada fungsi program. Dalam artikel ini, kami akan meneroka masalah rasuah tindanan secara terperinci dan melihat beberapa contoh ia berlaku.

Apakah tindanan dalam C dan C++?

Sebelum kita membincangkan isu rasuah tindanan, kita perlu memahami apa itu tindanan. Dalam C dan C++, tindanan ialah struktur data yang membolehkan data disimpan dan diambil semula dalam susunan tertentu. Tindanan mengikut prinsip masuk-dahulu-keluar (LIFO), yang bermaksud bahawa elemen terakhir yang ditolak ke tindanan akan muncul dahulu.

Timbunan ialah komponen utama sistem pengurusan memori dalam C dan C++. Ia digunakan untuk menyimpan pembolehubah sementara, parameter fungsi dan alamat pemulangan. Tindanan juga digunakan untuk mengurus peruntukan memori untuk memori yang diperuntukkan secara dinamik seperti timbunan.

Apakah masalah rasuah timbunan?

Masalah rasuah tindanan berlaku apabila terdapat masalah dengan pengurusan tindanan dalam program C atau C++. Ini boleh disebabkan oleh pelbagai sebab, seperti limpahan penimbal, aliran bawah tindanan atau penuding tindanan yang menunjuk ke lokasi yang tidak sah.

Apabila tindanan menjadi rosak, ia boleh menyebabkan pelbagai masalah seperti kesalahan pembahagian, kerosakan data dan ranap program. Isu ini boleh menjadi sukar untuk dinyahpepijat kerana punca masalah mungkin tidak dapat dilihat dengan segera.

Contoh soalan tindanan

Mari kita lihat beberapa contoh isu rasuah tindanan yang boleh timbul dalam program C dan C++.

Limpahan penimbal

Limpahan penimbal berlaku apabila program cuba menyimpan lebih banyak data dalam penimbal daripada yang boleh ditampung. Ini boleh berlaku apabila memanggil fungsi dengan hujah yang lebih besar daripada saiz penimbal yang diperuntukkan.

Contoh

Sebagai contoh, pertimbangkan kod berikut -

char buffer[10];

void function(char* input) {
   strcpy(buffer, input);
}

int main() {
   char* input = "This is a long string that will overflow buffer";
   function(input);
}

Dalam kod ini, fungsi function() cuba menyalin rentetan input ke dalam penimbal. Walau bagaimanapun, saiz rentetan input melebihi saiz penimbal, yang akan menyebabkan limpahan penimbal. Ini boleh menyebabkan rasuah tindanan, membawa kepada ranap program dan masalah lain.

Timbunan bawah aliran

Aliran bawah tindanan ialah apa yang berlaku apabila program cuba mengeluarkan elemen daripada tindanan kosong. Ini boleh berlaku apabila fungsi dipanggil dengan terlalu sedikit argumen, atau apabila program cuba untuk kembali daripada fungsi yang telah kembali.

Contoh

Sebagai contoh, pertimbangkan kod berikut -

void function(int a, int b) {
   int c = a + b;
   return c;
}

int main() {
   int result = function(5);
}

Dalam kod ini, fungsi function() dipanggil dengan hanya satu parameter yang dihantar, walaupun ia menjangkakan dua parameter. Ini akan menyebabkan pengaliran bawah tindanan apabila program cuba mendapatkan semula hujah kedua daripada tindanan, mengakibatkan rasuah tindanan.

Penunjuk tindanan tidak sah

Penuding tindanan tidak sah berlaku apabila atur cara cuba mengakses memori yang tidak ada pada tindanan. Ini boleh berlaku apabila penunjuk kepada timbunan diubah suai untuk menunjuk ke lokasi yang tidak sah, atau apabila timbunan tidak dimulakan dengan betul.

Contoh

Sebagai contoh, pertimbangkan kod berikut -

int* ptr;

void function() {
   int a = 10;
   ptr = &a;
}

int main() {
   function();
   *ptr = 20;
}

Dalam kod ini, fungsi function() memulakan pembolehubah setempat a dan menghalakan ptr penunjuk global ke alamatnya. Walau bagaimanapun, apabila fungsi kembali, pembolehubah a keluar dari skop dan memori yang digunakan bukan lagi sebahagian daripada timbunan. Apabila program cuba mengakses memori menggunakan ptr penunjuk, ia mengakibatkan penunjuk tindanan dan rasuah tindanan tidak sah.

Bagaimana untuk mengelakkan isu rasuah bertindan?

Masalah tindanan yang rosak boleh dielakkan dengan mengikuti beberapa amalan terbaik dalam pengaturcaraan C dan C++ Berikut adalah beberapa petua untuk diingat −

• Sentiasa mulakan pembolehubah - Pembolehubah yang tidak dimulakan boleh menyebabkan rasuah tindanan. Pastikan anda memulakan semua pembolehubah sebelum menggunakannya.

• Gunakan penunjuk dengan berhati-hati − Penunjuk ialah alat yang berkuasa, tetapi ia juga boleh menyebabkan kerosakan tindanan. Sila pastikan semua penunjuk dimulakan dengan betul dan diuruskan untuk mengelakkan kebocoran memori dan penunjuk tindanan tidak sah.

• Gunakan fungsi selamat tindanan − Sesetengah fungsi, seperti strcpy(), boleh menyebabkan limpahan penimbal. Gunakan fungsi selamat tindanan seperti strncpy() untuk mengelakkan masalah ini.

• Semakan had guna - Pastikan semua tatasusunan dan penimbal disemak sempadan untuk mengelakkan limpahan penimbal dan rasuah tindanan.

• Gunakan perpustakaan keselamatan memori - Terdapat banyak perpustakaan keselamatan memori untuk C dan C++ seperti GSL dan Boost. Pertimbangkan untuk menggunakan perpustakaan ini untuk mengelakkan kebocoran memori dan isu berkaitan memori lain.

Kesimpulan

Masalah rasuah timbunan adalah masalah biasa dalam pengaturcaraan C dan C++. Ia boleh disebabkan oleh banyak sebab seperti limpahan penimbal, aliran bawah tindanan dan penuding tindanan tidak sah. Masalah ini boleh menyebabkan kefungsian program terjejas teruk dan sukar untuk nyahpepijat. Dengan mengikuti beberapa amalan terbaik, seperti memulakan pembolehubah, mengendalikan penunjuk dengan berhati-hati, dan menggunakan perpustakaan selamat memori, pengaturcara boleh mengelakkan masalah rasuah tindanan dan membina perisian yang lebih mantap.

Atas ialah kandungan terperinci Timbunan masalah rasuah dalam program C dan C++. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!