c堆内存布局

Question

我正在开发一个使用结构链表的相当复杂的 c 程序。在我的一个 .c 文件 (queue_head) 的顶部声明了一个全局变量。这个变量现在被神秘地覆盖，这会导致段错误。

有什么方法可以找出我的变量在内存中的布局。我对原因的最佳猜测是某些东西正在写入它的内存末尾并覆盖 queue_head 内存位置。

为了测试我在源文件中颠倒了 queue_head 和 queue_tail 的位置，下次我 运行 程序时，queue_tail 被破坏了但是 queue_head 很好。

当然它可能是一个 er运行t 指针，但我相信它背后的某些东西在内存中被写入超过它的内存分配。

有没有办法查看 c 如何映射出缺少反汇编的变量？

Answer 1

从大多数编译器（或更有可能是链接器），您可以生成一个 .map 文件，它将列出所有全局变量和函数。

你没有提到你使用的是哪个编译器，但是对于 gcc 会回答你的问题。

基本上，将此添加到您的 gcc 行：

 -Xlinker -Map=output.map 

Answer 2

变量通常按照在文件中出现的顺序排列，但如果程序有多个文件，则更难预测。您可以打印他们的地址以查找可能的违规者：

printf("%p %p\n", &queue_head, &fishy_var);

但是找到前一个变量有什么好处呢？损坏的代码很可能没有直接引用它。

更好的方法是使用调试器。例如，如果您可以 运行 在 gdb 中编程，那么您可以使用观察点在内存损坏的位置中断：watch queue_head。此程序将在每次 queue_head 值更改后中断，包括合法使用。为了隔离合法使用，在 queue_head 之前添加虚拟指针变量并观察它：

void *fishy_var;
queue *queue_head;

然后在 gdb 中：

break main
run
watch fishy_var
continue

这应该直接指向有问题的代码。

请注意，您最好将我之前在 main 开始时展示的 printf 放在 1. 确保变量在内存中是连续的，以及 2. 确保编译器不会优化掉未使用的 fishy_var .