使用g++构建的C++中运行时数组边界检查

Question

有没有办法在使用g++编译的C++中进行数组边界检查？

• Valgrind的Memcheck无法检测在堆栈上分配的数组溢出。

• 由-fbounds-checking启用的GCC扩展只实现于C前端。

理想情况下，源代码不应被修改。使用std::vector，std::tr1::array或boost::array并不是一个选项，因为代码库很大，这样的转变是不可行的。

- aramadia

Answer 1

Google的 AddressSanitizer 是一个编译器插装模块和运行时库，可以检查堆、栈和全局变量等访问是否越界。它可在Clang 3.1以上版本和GCC 4.8以上版本中使用。

要使用它，将-fsanitize=address（或旧版Clang 3.1中的-faddress-sanitizer）传递给编译器和链接器之间的参数列表中（连接asan；不需要显式的-lasan）。为了在错误信息中获得更好的堆栈追踪, 请将-fno-omit-frame-pointer传递给编译器。

它最初用于Chromium测试，并且自2012年以来，也被Firefox开发人员所使用。有一篇很好的博客文章介绍了如何在Qt中运行它。您可能还想阅读Wikipedia上的更多信息。

- Dimiter Georgiev

Answer 2

有一种名为SGCheck（以前称为Ptrcheck）的Valgrind工具，可以检查堆栈数组越界。

valgrind --tool=exp-sgcheck <program> <arguments>

该工具仍被标记为实验性，并且有一些限制。其中之一是：

平台：堆栈/全局检查在PowerPC、ARM或S390X平台上无法正常工作，只能在X86和AMD64目标上工作。这是因为堆栈和全局检查需要可靠地跟踪函数调用和退出，而在使用链接寄存器进行函数返回的ABI上没有明显的方法。

- Demi

Answer 3

GCC mudflap（-fmudflap）可以为C语言进行边界检查，但截至2012年中期无法处理所有的C++代码（例如std::vector）。它在2015年中期被GCC 4.9移除，由Address Sanitizer取代。mudflap选项仍然存在，但不起作用。

有MIRO补丁 - Mudflap Improved with Referent Objects。请参阅其主页以获取更多信息。此外，还有一篇论文介绍了它。

我已经简单尝试了MIRO。它似乎非常不错，但也许不能与100%的C++代码兼容。我打算在开发过程中使用MIRO，然后在发布时关闭它（并使用常规编译器）。如果您正在编写自己的代码，那么使其与MIRO兼容应该相当容易。

- Sam Watkins