c语言运行时出现segment fault的原因-电源网星球号

本文转自徐飞翔的“c语言运行时出现segment fault的原因”

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segment fault段错误是在编程报错中经常出现的，特别是在c语言编程中，尤其常见，其原因本质上上是访问了非法（不属于这个程序）的内存地址空间，具体来说有以下几种情况：

局部变量定义中，使用了过大的局部变量，大于了系统给之的栈(stack)的大小，因此报错。比如以下代码在linux环境下，就可能出现段错误报错：
```
void foo(){
	float vars[10000][10000];
}
```
代码很简单，就是在栈上划出了一个很大的连续内存空间，翻译成汇编如：
```
mov $100000016, %rsp
# 还有多出的16个字节是上下文切换需要的内存，frame pointer %rbp, return address等，
# 同时如果用gcc等编译的，还要考虑其内存对齐的要求，即是其是16字节的倍数。
```
这个栈大小可能超出了系统给定每个程序的栈的大小，可以通过shell命令ulimit -s进行查看系统给定的栈大小，比如笔者的就是:
```
user@ubuntu: ulimit -s 
8192
```
注意这里都是以1024字节（1KB）为单位的，因此默认的就是8MB的栈大小，如果你的程序需要更大的栈空间，那么可以通过
```
ulimit -s 1000000
```
类似这样的命令去重定义最大的栈大小。
stack overflow栈溢出 C语言是没有对数组的边界检测的，这样在实际应用中常常会导致越界的问题，我们知道，程序的栈如下图所示：

考察以下代码：
```
void foo(){
	int vars[100];
	vars[100] = 0;
	vars[101] = 0;
	vars[102] = 0;
	vars[103] = 0;
}
```
当然，我们知道，我们对该数组vars只能检索到vars[99]，因为其索引范围是[0,99]，但是这种超出了理论上的索引边界（越界）的“低级错误”确是在实际代码中经常出现的bug的根源之一。从上图的程序栈我们可以看出，如果栈中的变量边界溢出，那么可能会对一些上下文信息，比如return address进行期望之外的修改，导致难以预料的错误（比如无法返回到调用函数，或者返回到不该返回的地址，这里容易被黑客进行栈溢出攻击），因此操作系统一般会检测这种段错误，同时报错segment fault。