Защита от переполнения буфера — это важный аспект в разработке программного обеспечения, особенно для языков, таких как C и C++, которые не имеют встроенных механизмов проверки выхода за границы массивов.
### Пример на C с проверкой выхода за границы массива
Рассмотрим простой пример на C, который проверяет выход за границы массива. Вот как это может выглядеть:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void safe_copy(char *dest, const char *src, size_t dest_size) {
size_t src_len = strlen(src);
if (src_len >= dest_size) {
fprintf(stderr, "Buffer overflow detected!\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
strcpy(dest, src);
}
int main() {
char buffer[10];
safe_copy(buffer, "HelloWorld", sizeof(buffer));
printf("%s\n", buffer);
return 0;
}
```
### Скомпилированный ассемблерный код
Скомпилируем этот код и посмотрим, как работает проверка выхода за границы массива. Примерно вот так будет выглядеть ассемблерный код в x86-64 (упрощенный и может отличаться в зависимости от компилятора и настроек):
```assembly
safe_copy:
; Получаем длину строки src
mov rax, rdi ; rax = dest
mov rsi, rsi ; rsi = src
call strlen ; вызываем strlen
cmp rax, rdx ; сравниваем длину строки с размером буфера
jge .error ; если превышает, переход к ошибке
; Копируем строку
mov rdi, rax ; dest = rax
mov rsi, rsi ; src = rsi
call strcpy ; вызываем strcpy
ret
.error:
; Обработка ошибки
; Вывести сообщение об ошибке, завершить программу
; ...
```
В этом примере код включает инструкции для получения длины строки и сравнения её с размером буфера. Если условие проверки не выполняется, происходит переход к обработке ошибки.
### Пример без проверки выхода за границы массива
Теперь рассмотрим вариант без проверки. Вот код:
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void unsafe_copy(char *dest, const char *src) {
strcpy(dest, src);
}
int main() {
char buffer[10];
unsafe_copy(buffer, "HelloWorld");
printf("%s\n", buffer);
return 0;
}
```
### Скомпилированный ассемблерный код без проверки
Здесь скомпилированный код может выглядеть гораздо проще:
```assembly
unsafe_copy:
mov rdi, rax ; dest
mov rsi, rsi ; src
call strcpy ; вызываем strcpy
ret
```
Здесь нет проверок, и если копируемая строка превышает размер буфера, может произойти переполнение, что приведет к непредсказуемым последствиям.
### Заключение
Таким образом, вы правильно понимаете, что в случае наличия проверки компилятор добавляет несколько дополнительных инструкций, которые выполняют проверку и могут вызывать исключение или завершать программу при наличии переполнения. Это существенно увеличивает безопасность, но и накладывает определенные накладные расходы на производительность.