如何清理由 "out" 指针参数创建的已分配结构？

Question

我有一个结构变量，传递方式如下：

  //function definition
   void function1(const Node* aVAR1)
    {
        Node* value=NULL;
        .....
   }
   int main()
   {
    Node* aVAR=NULL;
    aVAR=x.value;

    function1(aVAR);
   }

在这里，当我在 gdb 中运行进入 function1() 时，我看到为变量 aVAR 创建了一个临时内存地址。

GDB:

21     aVAR=x.value;         
(gdb) p aVAR
 = (Node *) 0x654321
(gdb) n

Breakpoint 1, function1(aVAR1=0x7ffffffffebcdf ) at debug/../abc.c:12
12 {
(gdb) p aVAR1
 = (const Node *) 0x7ffffffffebcdf

例如，

一开始，aVAR的地址是0x654321
稍后直到 function1() 中的第一条指令未被执行，aVAR1 被保存在某个临时地址中，例如 0x7ffffffffebcdf.
执行 function1() 中的第一条指令 Node* value=NULL; 后，aVar1 的地址再次变为 0x654321。
但是这个临时（0x7ffffffffebcdf）地址没有被清理：即使函数退出后，0x7ffffffffebcdf也没有被清除

我希望 0x7ffffffffebcdf 在函数退出后被清除，但是 0x7ffffffffebcdf 地址没有我可以访问该内存的指针。在 GCC 中链接时是否有任何选项可以防止这种情况发生？

如果我为 aVAR 添加一个 malloc 并稍后使用 memset 和 free 清除它，问题得到解决但逻辑上当我看到时，我失去了对 malloc() 分配的内存块的引用，我不会能够释放（）分配的内存（导致内存泄漏）。

Answer 1

在您介绍的内容中，您有两个名为 aVAR 的变量。第一个是 main 中的局部变量，第二个是 function1 的参数。两者都在自动存储中（或 "temporary" 存储，如您所说），因此当包含它们的函数退出时将不复存在。无需执行任何特殊操作即可释放它们。

只有指向的结构需要被释放（假设它是 malloced），而且只需要释放一次，不管你在它的生命周期中有多少指针指向它。

简而言之，每个malloc/calloc只需要一个free。（但请记住，strdup 将调用 malloc，并且将 NULL 传递给 realloc 实际上是一个 malloc。）

Answer 2

I want 0x7ffffffffebcdf to be cleared after function exits...

我的想象力有限，但我可以想象你想要这个的原因是：

你觉得这个还在用；不是，它超出范围，无法访问。
如果它恰好可以访问，因为你已经将它的地址存储在某处，那么你就犯了一个错误，无论多少归零都无法解决。
您遇到了安全问题，您想要确保清理临时内存。

所以，给定 [3] 有两个选择；在 main returns 之前将代码更改为零；或者将您的 main() 更改为 mymain():

int mymain() {
    Node* aVAR=NULL;
    aVAR=x.value;

    function1(aVAR);
    return something;
}
void clearstack() {
     int data[1000];
     int fd;
     if ((fd = open("/dev/zero", O_RDONLY)) != -1) {
          read(fd, data, sizeof data);
          close(fd);
     }
}
int main() {
    int r = mymain();
    clearstack();
    return r;
}

这个有效因为堆栈地址会在两个函数调用之间重叠，所以你的 0x7f-febcdf 会落在 data[] 的中间。实施定义行为合唱团现在应该正在热身。但实际上，你会更好：

int mymain() {
    Node* aVAR=NULL;
    aVAR=x.value;

    function1(aVAR);
    aVAR = 0;
    dummyfunction(&aVAR);
    return aVAR == 0;
}

请注意，通过将 VAR 的地址提供给 dummyfunction，您预扰了编译器删除它可能认为无用的内容的能力。但是，这种行为很难预测，因为它将您的程序源绑定到您可以使用的任何编译器的任何版本；前景不大。

如果 volatile 的定义有任何形式的严谨性，它在这里会有用，但它没有。

更好一点的方法是使用 malloc() 来获取变量，然后你受合同约束，这是内存 [而局部变量只能是寄存器]，你可以在释放它之前擦洗它。编译器优化清理将处于不可接受的行为的外部。它仍然可能将数据留在某些寄存器中，这可能会泄漏。

说了这么多；如果攻击者真的想要揭开您程序中纯文本的秘密，您可能无法阻止他们。他们可以在调试器或管理程序下启动您的程序，并随意检查数据。

在一些现代处理器中有一些概念，其中 cpu 可以构建一种可以安全解包秘密的飞地；但也有很多缺陷。 ARM TrustZone's Secure/Normal world vs. OS's kernel/user mode or x86's Ring0/1/2/3? 有更多信息。

如何清理由 "out" 指针参数创建的已分配结构？

How can I clean up an allocated structure created by an "out" pointer parameter?

c

pointers

memory-address

pass-by-pointer