为什么在连接和复制大于数组大小的字符串时没有错误？

问题描述

char string[5] = "stringBiggerThan5";   // shows error. Okay.
strcpy(string,"big string");   // overflow. seg fault. Perfect!

但是，向大于数组大小的 char[] 添加字符串不会显示任何错误：

char string[5];
strcat(string,"stringBiggerThan5");   // no error. Why??!

再说一次，没有错误：

char* simple_string_func() {
  static char string[5];
  strcpy(string,"hugeBigString");
  strcat(string,"tryingToOverflowYou");
  
  return string;    //returns all perfectly,without errors
}

请注意，将 strcpy 放大到 static char[5] 现在不会显示 overflow error 或 segementation fault！为什么？

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如果我在函数中为 return 分配字符串的方法理想/没问题，请公开发表评论。

解决方法

区别在于您看到的编译时检查和 C 没有的运行时检查。

我建议您再考虑一下您要做什么，重点关注保存字符串所需的内存以及它的来源。如果不涉及线程，事情会更简单，但例如，如果您的例程被调用两次，则当前会出现问题。

,

当您尝试放置比给定大小更大的字符数组时，仍然会发生缓冲区溢出并调用 undefined-behavior。使用 -O2 编译器标志进行编译时会出现错误（最后两行清楚地总结了所有内容）：

In file included from /usr/include/string.h:495,from main.c:2:
In function ‘strcat’,inlined from ‘simple_string_func’ at main.c:6:3:
/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/string_fortified.h:128:10: warning: ‘__builtin___strcat_chk’ writing 14 bytes into a region of size 5 overflows the destination [-Wstringop-overflow=]
  128 |   return __builtin___strcat_chk (__dest,__src,__bos (__dest));
      |          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
In function ‘strcat’,inlined from ‘simple_string_func’ at main.c:6:3,inlined from ‘main’ at main.c:12:24:
/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/string_fortified.h:128:10: warning: ‘__builtin___strcat_chk’ writing 14 bytes into a region of size 5 overflows the destination [-Wstringop-overflow=]
  128 |   return __builtin___strcat_chk (__dest,__bos (__dest));
      |          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
*** buffer overflow detected ***: terminated
Aborted (core dumped)

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strcat(3) 文档说：

strcat() 函数将 src 字符串附加到 dest 字符串， 覆盖 dest 末尾的终止空字节 ('\0')，并且 然后添加一个终止空字节。字符串不能重叠，并且 dest 字符串必须有足够的空间用于结果。如果 dest 是 不够大，程序行为不可预测。

即使使用 static char[] live here，您也可以清楚地看到优化级别 2 的溢出。

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^{请注意，所附的编译输出是由 gcc (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04) 生成的9.3.0}