数组越界与缓冲区溢出

数组下标越界（Index out of bounds）对初学者来说是很易犯的错误。先来看数组下标越界的例子。

 1 #include <stdio.h>
 2 int main(void)
 3 {
 4     int i, a, s[5], b;
 5 
 6     printf("%p %p %p
", &a, s, &b);
 7     a = b = 1;
 8 
 9     for(i = -1; i <= 5; i++)
10         s[i] = 2;
11     printf("%d %d %d %d
", a, s[0], s[4], b);
12 
13     return 0;
14 }

程序输出如下

0022FF48 0022FF34 0022FF30
2 2 2 2

存储空间图示如下，可以看到b恰好在数组的前面，而a正好在数组的后面。

s[i]=*(s+i), 所以s[-1]正好是b，s[5]正好是a。而-1,5两个下标不在数组的有效下标中。在现实中经常可以看到编程人员控制不好s[i]中的i，导致i越界，有些语言（如Java）运行时刻会对此进行检查，但是C不会。

缓冲区溢出（buffer overflow, or buffer overrun）是指写数据到缓冲区（很多情况可以看成数组）时，越过缓冲区的边界写入其邻接的存储区域的现象。

 1 #include <stdio.h>
 2 int main(void)
 3 {
 4    char a, s[5], b;
 5 
 6    a = b = '@';
 7    gets(s);
 8    printf("%p %p %p
", &a, s, &b);
 9    printf("%c %s %c
", a, s, b);
10 
11    return 0;
12 }

输入下面的内容

abcdefg

程序的输出如下
0022FF4F 0022FF4A 0022FF49
f abcdefg @

存储空间图示如下，字符数组s容纳不下"abcdefg", 字符a的内容被重写成了f。

可以看到，gets没有检查数组的边界，放任多余的内容写到了数组s的邻接区域。你可以尝试输入更多的数据，看看有什么情况会发生。

以上代码的输出均在CodeBlocks 13.12平台上产生。