本文目的是為了更好的理解指標和記憶體管理

背景

我們定義一個變數A，修改另外一個一個變數B，導致A的值被修改，我們稱它為記憶體汙染。

案例

如下程式，正常的預期輸出應該是:97 98 256,但正確的結果卻是1 0 256，意不意外，驚不驚喜

這時候主要問題發生在int *ptr = (int *)&b;這裡，對&b強型別轉換,汙染了a的記憶體

a的地址比b地址大(堆從低到高, 棧從高到低分配地址)

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#include <stdio.h>

int main(void)

{

    char a = 'a', b = 'b';

    
 
int *ptr = (int *)&b;

    *ptr = 256;

    printf("%d,%d,%d \n", a, b, *ptr); // 1 0 256

    return 0;

}

驗證

我們通過gdb除錯，打印出各個變數的地址

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$ gdb a.out

(gdb) b 7

Breakpoint 1 at 0x100000f47: file test.c, line 7.

(gdb) b 11

Breakpoint 2 at 0x100000f77: file test.c, line 11.

Thread 2 hit Breakpoint 1
 
, main () at test.c:7

7          int *ptr = (int *)&b;

(gdb) x/1tb &a

0x7ffeefbff55b: 01100001

(gdb) x/1tb &b

0x7ffeefbff55a: 01100010

(gdb) n

8          *ptr = 256;

(gdb) n

10          printf("%d,%d,%d \n", a, b, *ptr); // 1 0 256

(gdb) n

1,0,256

Thread 2 hit Breakpoint 2, main () at test.c:11
 


11          return 0;

(gdb) x/1tb &a

0x7ffeefbff55b: 00000001

(gdb) x/1tb &b

0x7ffeefbff55a: 00000000

(gdb) x/4tb ptr

0x7ffeefbff55a: 00000000        00000001        00000000        00000000

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我們在*ptr = 256;這裡打了斷點，然後分別看執行前後a,b的變化

我們先在斷點前，使用gdb命令x/1tb &a檢視記憶體

✪ a的地址0x7ffeefbff55b值為十進位制97

✪ b的地址0x7ffeefbff55a值為十進位制98

結論：a的地址比b的地址高

(gdb) x/1tb &a

0x7ffeefbff55b: 01100001

(gdb) x/1tb &b

0x7ffeefbff55a: 01100010

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然後我們執行*ptr = 256;這句後，再次檢視：

(gdb) x/1tb &a

0x7ffeefbff55b: 00000001

(gdb) x/1tb &b

0x7ffeefbff55a: 00000000

(gdb) x/4tb ptr

0x7ffeefbff55a: 00000000 00000001 00000000 00000000

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ptr賦值245後，記憶體中值為：00000000 00000001 00000000 00000000

直接汙染了a的記憶體,把a值修改為了00000001因為ptr為int*型別，佔用4個位元組，a的地址比ptr高1，屬於4個位元組之內，所以被汙染了。

是不是很神奇呢，下次遇到這種坑小夥伴一定要注意哦！

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看到這裡你是不是對C語言又有了一點新的認知呢~

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