指向静态字符的 int 指针

Question

考虑这段代码：

#include <stdio.h>

#define main_arg int argc, char *argv[]

int main(main_arg)
{
    static char chr = '5' - '0'; // Dec 5
    int *p = &chr;               // 4 bytes pointer

    printf("Result: %i", *p);

    return(0);
}

Result: 5

为什么我必须将 chr 声明为静态才能具有适当的值？如果我不使用静态，p 将读取总共 4 个字节，接下来的 3 个字节将是 "random"。但是如果 chr 表示的那个字节位于静态内存中，那不会发生吗？

这是未定义的行为吗？结果是不确定的，它只是偶然发生的（我一直在尝试）？

Answer 1

当你声明一个静态变量时，它被分配在.BSS或.data中并且该区域被全部清零，所以即使你将chr初始化为5，巧合的是地址前后的所有字节字符为零

这里有一个验证方法。（您的系统可能有所不同）

(gdb) x/16w &chr - 16
0x601030:   0   0   0   0
0x601040 <chr.2180>:    5   0   0   0
0x601050:   0   0   0   0
0x601060

这里是部分。

06:43:46 ~$ readelf -s a.out

53: 0000000000601030     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT   24 data_start
54: 0000000000601041     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 _edata
55: 00000000004005e4     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 _fini
56: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND printf@@GLIBC_2.2.5
57: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@@GLIBC_
58: 0000000000601030     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 __data_start
59: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
60: 0000000000601038     0 OBJECT  GLOBAL HIDDEN    24 __dso_handle
61: 00000000004005f0     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   15 _IO_stdin_used
62: 0000000000400570   101 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_init
63: 0000000000601048     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   25 _end
64: 0000000000400440     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 _start
65: 0000000000601041     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   25 __bss_start
66: 000000000040052d    53 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 main
67: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _Jv_RegisterClasses

Answer 2

char 数据类型是一个字节。您正在使用整数点 "int *P" 指向 chr 的一个字节内存位置，但 C 会将其视为一个四字节位置，因为它认为它是一个指向长度为四个字节的 int 的指针.根据 5 的结果，显然当您将其声明为静态时，chr 的位置恰好后跟零，因此结果仅为 5。当它未声明为静态时，它位于堆栈中并且只是选择根据 chr 的位置在内存中添加不同的值。无论如何，使用 *P 引用它不应该引用的内存并且会产生不可预知的结果。

顺便说一句，您的示例将 int* 声明为“*P”（大写 P）并稍后将其引用为“*p”（小写 p），因此此代码不会运行原样。

Answer 3

在某些系统中，您的代码可能不会运行，主要是因为对齐。在某些 RISC 系统中，char 可以对齐到任何内容，但是 int 必须对齐到 4 个字节，例如。在这种情况下，如果您尝试像这样取消引用指针，某些内存访问保护机制可能会发出中断，整个程序将立即失败。

在你的情况下，假设你在 Linux 中运行，使用英特尔 cpu，使用 gcc 编译，chr 将驻留在 .data 段中，并且它的所有不相关部分最有可能设置为 0。

但是，您再次以错误的方式访问内存，一切都应该发生，因为这是未定义的行为。

提供更多信息，如果你在上面的环境中删除static，而运行那个程序，你读到的额外值不是"random"，而是随机的，字面上地。这叫做 canary。它是一种检测堆栈集中攻击的内存保护机制。

指向静态字符的 int 指针

int pointer that points to a static char

c

static

pointers

memory-management