日: 2022年10月7日

[C/C++] 変数の格納アドレス検証 string

[M1 Mac, Big Sur 11.6.8, clang 13.0.0, NO IDE]

変数の格納アドレスを検証していきます。

LLDBを使って確認しました。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using std::cout; using std::endl;
using std::to_string;

int main() {
    int i = 256;
    char c[6] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
    std::string str("abcde");

    cout << "iのアドレス: " << &i << endl;
    cout << "iのサイズ: " << to_string(sizeof i) << endl;

    cout << "cのアドレス: " << &c << endl;
    cout << "cのサイズ: " << to_string(sizeof c) << endl;

    cout << "strのアドレス: " << &str << endl;
    cout << "strのサイズ: " << to_string(sizeof str) << endl;

    return 0;
}

[C/C++] バッファオーバーフロー対策 -fstack-protector-allの実用性を検証 その２

[M1 Mac, Big Sur 11.6.8, clang 13.0.0, NO IDE]

引き続き、バッファオーバーフロー対策であるclang++の-fstack-protector-allオプションについて実用性を検証しました。

前回得られたデータから、char変数を増やしていくとやがてint変数のメモリ領域を上書きしてしまうと予想しましたが、実際にそうなるのか検証しました。

変数i予想値の算出方法：
2進数 1101000 00000000 00000000 00000000
反転 0010111 11111111 11111111 11111111
1加算 0011000 00000000 00000000 00000000
10進数 -402653184

その結果、char変数の数に関係なく、int変数との間に複数の空アドレスが配置されることが判明しました。

さすがに文法さえ正しければコードは正常に動くようです。

scanf関数の検証は今度こそこれで終わりにします。

#include <cppstd.h>

int main() {
    int i;
    char c[2];
    char c2[2];
    char c3[2];
    char c4[2];
    char c5[2];
    char c6[2];

    for (i=0; i< 10; i++){
        printf("for文先頭直後 printf i: %d\n",i);
        // rewind(stdin); // ストリームバッファをクリア

        scanf("%s", &c);
        cout << "cout c: " << c << endl;
        printf("printf c: %s\n",&c);

        scanf("%s", &c2);
        cout << "cout c2: " << c2 << endl;
        printf("printf c2: %s\n",&c2);

        scanf("%s", &c3);
        cout << "cout c3: " << c3 << endl;
        printf("printf c3: %s\n",&c3);

        scanf("%s", &c4);
        cout << "cout c4: " << c4 << endl;
        printf("printf c4: %s\n",&c4);

        scanf("%s", &c5);
        cout << "cout c5: " << c5 << endl;
        printf("printf c5: %s\n",&c5);

        scanf("%s", &c6);
        cout << "cout c6: " << c6 << endl;
        printf("printf c6: %s\n",&c6);
        
        printf("printf i: %d\n",i);
       
        cout << "for文終端" << endl;
    }
    return 0;
}
--------------------------------------------------
出力
--------------------------------------------------
for文先頭直後 printf i: 0
a
cout c: a
printf c: a
b
cout c2: b
printf c2: b
c
cout c3: c
printf c3: c
d
cout c4: d
printf c4: d
e
cout c5: e
printf c5: e
f
cout c6: f
printf c6: f
printf i: 0
for文終端
for文先頭直後 printf i: 1

[C/C++] バッファオーバーフロー対策 -fstack-protector-allの実用性を検証

[M1 Mac, Big Sur 11.6.8, clang 13.0.0, NO IDE]

バッファオーバーフロー対策であるclang++の-fstack-protector-allオプションについて実用性を検証しました。

その結果、char変数を複数宣言した場合、その間には空白アドレスが配置されずメモリアドレスの干渉が起こることが判明しました。

配列の文字数を正しく宣言すればいいのかというとそうでもなくて、char変数の数を増やすと下位アドレス側にメモリアドレスが伸びていき、ついにはint変数のメモリ領域が上書きされる可能性があります。

この程度で破綻するようでは、実用性は低いと判断するほかないです。このオプションは使わずに、char配列の文字数を正確に宣言するのが最善かと思います。

そもそも文法的に正しいC言語を書けば問題ないのであって、下手に補完して我々プログラマを甘やかすと余計に状況が悪くなるといった感じがします。

#include <cppstd.h>

int main() {
    int i;
    char c[2];  // ここを変えて検証
    char c2[2];  // ここを変えて検証

    for (i=0;i<5;i++){
        printf("for文先頭直後 printf i: %d\n",i);
        // rewind(stdin); // ストリームバッファをクリア
        scanf("%s", &c);

        cout << "cout c: " << c << endl;
        printf("printf c: %s\n",&c);

        scanf("%s", &c2);

        cout << "cout c2: " << c2 << endl;
        printf("printf c2: %s\n",&c2);

        cout << "2回目cout c: " << c << endl;
        printf("2回目printf c: %s\n",&c);

        printf("printf i: %d\n",i);
    }
    return 0;
}
--------------------------------------------------
出力
--------------------------------------------------
for文先頭直後 printf i: 0
a
cout c: a
printf c: a
b
cout c2: b
printf c2: b
2回目cout c: a
2回目printf c: a
printf i: 0
for文先頭直後 printf i: 1
a
cout c: a
printf c: a
b
cout c2: b
printf c2: b
2回目cout c: a
2回目printf c: a
printf i: 1
for文先頭直後 printf i: 2