Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Троан Эрик В.

Если вы установили переменную окружения

MALLOC_CHECK_

, выбирается другой, несколько более медленный набор функций управления памятью. Этот набор более устойчив к ошибкам и может обнаруживать ситуации, когда

free

вызывается более одного раза для одного и того же указателя, а также когда происходят однобайтные переполнения буфера. Если

MALLOC_CHECK_

установлена в

0

, функции управления памятью просто более устойчивы к ошибкам, но не выдают никаких предупреждений. Если

MALLOC_CHECK_

установлена в

1

, функции управления памятью выводят предупреждения о стандартных ошибках при замеченной проблеме. Если

MALLOC_CHECK_

установлена в

2

, функции управления памятью вызывают

abort

, когда замечают проблемы.

Установка

MALLOC_CHECK_

в

0

может оказаться полезной, если вам мешает найти ошибку в памяти другая ошибка, которую в этот момент исправить нет возможности; эта установка позволяет работать с другими средствами отслеживания ошибок памяти.

Установка

MALLOC_CHECK_

в

1

полезна в случае, когда никаких проблем не видно, поэтому определенные уведомления могут помочь.

Установка

MALLOC_CHECK_

в

2

наиболее полезна при работе в отладчике, поскольку при возникновении ошибки он позволяет выполнить обратную трассировку вплоть до функций управления памятью. В результате вы максимально приблизитесь к месту возникновения ошибки.

$ MALLOC_CHECK_=1 ./broken

malloc: using debugging hooks

malloc: используются отладочные функции

1: 12345

free: invalid pointer 0x80ac008!

free: недопустимый указатель 0x80ac008!

2: 12345678

3: 12345678

4: 12345

5: 12345

6: 12345

7: 12345

$ MALLOC_CHECK_=2 gdb ./broken

...

(gdb) run

Starting program: /usr/src/lad/code/broken

Запуск программы: /usr/src/lad/code/broken

1: 12345

Program received signal SIGABRT, Aborted.

Программа получила сигнал SIGABRT, прервана.

0x00 с 64 с 32 in _dl_sysinfo_int80 from/lib/ld-linux.so.2

(gdb) where

#0 0x00c64c32 in _dl_sysinfo_int80 from /lib/ld-linux.so.2

#1 0x00322969 in raise from /lib/tls/libc.so.6

#2 0x00324322 in abort from /lib/tls/libc.so.6

#3 0x0036d9af in free_check from /lib/tls/libc.so.6

#4 0x0036afa5 in free from /lib/tls/libc.so.6

#5 0x0804842b in broken at broken.c:17

#6 0x08048520 in main at broken.с:47

Другой способ заставить

glibc

проверить кучу на непротиворечивость — воспользоваться функцией

mcheck

:

typedef void(*mcheck Callback)(enummcheck_status status);

void mcheck(mcheck Callback cb) ;

В случае вызова функции

mcheck

, функция

malloc

размещает известные последовательности байтов перед и после возвращенной области памяти, чтобы можно было обнаружить переполнение или недогрузку буфера,

free

ищет эти сигнатуры и, если они были повреждены, вызывает функцию, указанную аргументом

cb

. Если

cb

равен

NULL

, выполняется выход. Запуск программы, связанной с

mcheck

, в gdb может показать, какие именно области памяти были повреждены, если только они явно освобождаются с помощью

free

. Однако метод

mcheck

не может точно определить место ошибки; лишь программист может вычислить это, основываясь на понимании логики работы программы.

Компоновка нашей тестовой программы с

mcheck

дает следующие результаты:

$ gcc -ggdb -о broken broken.с -lmcheck

$ ./broken

1: 12345

memory clobbered past end of allocated block

память разрушена после конца распределенного блока

Вследствие того, что

mcheck

всего лишь выдает сообщения об ошибках и завершает работу, найти ошибку невозможно. Для точного обнаружения ошибки потребуется запустить программу внутри

gdb

и заставить

mcheck

вызывать

abort

при обнаружении ошибки. Можно просто вызвать

mcheck

внутри

gdb

или поместить

mcheck(1)

в первой строке вашей программы (веред вызовом

malloc

). (Следует отметить, что

mcheck

можно вызвать в

gdb

без необходимости компоновки программы с библиотекой

mcheck

.)

$ rm -f broken; make broken

$ gdb broken

...

(gdb) break main

Breakpoint 1 at 0x80483f4: file broken.c, line 14.

Точка прерывания 1 по адресу 0x80483f4: файл broken, с, строка 14.

(gdb) command 1

Type commands for when Breakpoint 1 is hit, one per line.

End with a line saying just "end".

Наберите команды, которые выполнятся при достижении точки прерывания 1, по одной в строке.

Завершите строкой, содержащей только "end".

> call mcheck(&abort)

> continue

> end (gdb) run

Starting program: /usr/src/lad/code/broken

Запуск программы: /usr/src/lad/code/broken

Breakpoint 1, main at broken.с: 14

47 return broken;

$1 = 0

1: 12345

Program received signal SIGABRT, Aborted.

Программа получила сигнал SIGABRT, прервана.

0x00e12c32 in _dl_sysinfo_int80 from /lib/ld-linux.so.2

(gdb) where

#00x00el2c32 in _dl_sysinfo_int80 from /lib/ld-linux.so.2

#1 0x0072c969 in raise from /lib/tls/libc.so.6

#2 0x0072e322 in abort from /lib/tls/libc.so.6

#3 0x007792c4 in freehook from /lib/tls/libc.so.6