调试内存损坏问题

Question

之前我遇到了C语言（Visual Studio）中动态内存的问题。

我有一个基本可用的程序，但在释放其中一个缓冲区时抛出了运行时错误。这是明显的内存损坏，程序在缓冲区结束后写入了数据。

我的问题是，跟踪下来非常耗时。错误会在内存损坏后很长时间才被抛出，我必须手动调试整个运行过程，找到何时覆盖了缓冲区结尾。

有没有任何工具或方法可以帮助我解决这个问题？如果程序立即崩溃，我将更快地找到问题...

以下是问题的示例：

int *pNum = malloc(10 * sizeof(int));

//                 ||
//                 \/    
for(int i = 0; i < 13; i++)
{
pNum[i] = 3;
}

// error....
free(pNum);

- AK_

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这不是 Visual Studio 中“缓冲区安全检查”编译器选项所做的吗？ - stijn

不要使用魔术数字？ - phant0m

@phant0m 这并不是真正的代码，只是一个例子，也不是我的代码...缓冲区是根据数据大小动态分配的，并且计算大小的函数有一个小错误... 此外，我的问题是关于追踪问题，而不是预防它... - AK_

@stijn 它在安全方面有帮助，但不适用于调试...它不会立即崩溃...也不会显示错误... - AK_

Answer 1

我使用“数据断点”进行调试。在您的情况下，当程序崩溃时，它可能会首先抱怨如下：

堆块00397848在0039789C之后修改了请求大小4c。

然后，重新启动程序，并在地址0039789C处设置一个数据断点。当代码写入该地址时，执行将停止。我经常发现在此时立即找到错误。

如果您的程序重复分配和撤消内存，并且恰好位于此确切地址，则仅禁用撤消即可：

_CrtSetDbgFlag(_CrtSetDbgFlag(_CRTDBG_REPORT_FLAG) | _CRTDBG_DELAY_FREE_MEM_DF);

- anatolyg

Answer 2

我使用pageheap。这是来自微软的一个工具，可以改变分配器的工作方式。启用pageheap后，当您调用malloc时，分配将舍入到最近的页面（内存块），并在其后放置一个额外的虚拟内存页面，该页面设置为不可读/不可写。您分配的动态内存被对齐，以使您的缓冲区的末尾恰好位于虚拟页面之前的页面的末尾。这样，如果您超出了缓冲区的边缘，通常只有一个字节，调试器可以轻松地捕获它。

- rsaxvc

Answer 3

有没有工具或方法可以帮助追踪这个问题？

是的，这正是静态代码分析器尝试定位的错误类型。例如 splint/PC-Lint。

以下是这样的工具列表：http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tools_for_static_code_analysis 编辑：在对您的代码片段尝试splint时，我收到以下警告：

main.c:9:2: 可能的越界存储：pnum[i]

可以想象，这个警告会对您有所帮助。

- acraig5075

Answer 4

我们的 CheckPointer 工具可以帮助查找内存管理错误。它适用于GCC 3/4和Microsoft C方言。

许多动态检查器只能捕获对象外部的访问，而且仅当对象在堆上分配时才能捕获。CheckPointer将发现堆分配对象中的内存访问错误；无论字段类型如何，在结构体字段末尾之外访问是非法的；大多数动态检查器无法检测此类错误。它还将发现局部变量的边缘访问。

- Ira Baxter