Question

C语言指针访问越界

有一个问题不太明白。C语言编译器对指针访问越界不做检查，比如
int a[10],*p=a+9;
p++;p++;
可以正常通过编译。
但是操作系统内存管理模块不是会对各个程序的地址做检查保护么，那么在windows里，对于有类似错误的控制台程序程序还能够运行吗？操作系统一定能检测到错误并提示么？
在unix或linux里呢？
windows的存储管理是虚拟分页管理方式么？还是虚拟分段方式？或者虚拟段页式方式？如果是这些离散的存储管理方式，不是有针对于进程存储保护么？C语言又怎么可以让访存超越本进程的地址空间？

Answer 1

与编译器无关，只与内存管理机制有关，是操作系统级别的问题，堆栈的读取方式只是数据结构上的不同，在机器层面，依然是单纯的内存读写操作；
数组越界访问的危险性不好评估，但确实是最严重的危险之一；
结果基本上会100%崩溃，但是崩溃的原因很可能不一样，就算是同一段越界代码跑几遍，原因也可能是不一样的；
指针越界问题是不限于数组访问的，所以全面点的解释如下：
C语言的编译时，会跟你的代码需要，首先申请一块栈空间和堆空间，栈的优先级较高，一般时存放程序运行所必须的数据和变量，内存上是连续的，堆空间是程序运行时动态申请的空间，内存上一般是不连续的，这里说的栈与你自己创建的栈不是一个栈，不过数据结构是一样的，只不过你自己创建的栈是靠你自己写的代码动态创建的，所以其实是在你程序的堆空间中的；
下面关键问题来了，
以上所有内存空间就是你的程序在跑起来之后，向操作系统申请的所有空间，换句话说，这些内存以外的数据，都是不属于你这个程序的资源，当你使用指针操作的时候，如果你的指针越界了，那么接下来你对这个指针的操作就是非法的了，如果这段空间依然是你程序内部的资源，通常会导致你程序自己崩溃，如果是程序之外的资源一般就更糟糕了，甚至会导致更高级别的崩溃，原因很多：
比如你篡改了不属于你的数据，导致该数据所属对象的逻辑混乱；
比如越界区域存在保护，内存空间是有读写权限控制的，如果接下来你对只读的空间进行写操作，也会导致崩溃，windows下你会看到非常亲切的蓝屏；
等等...
这也是内存溢出攻击的基本思想；

Answer 2

c语言的指针是比较难用的，不知道什么时候就有问题了，但是这个也是它强大的地方，可以访问到任何地方

追问

windows的存储管理是虚拟分页管理方式么？还是虚拟分段方式？或者虚拟段页式方式？如果是这些离散的存储管理方式，不是有针对于进程存储保护么？C语言又怎么可以让访存超越本进程的地址空间？

Answer 3

我的理解是，系统会管理所有使用的内存，并检查对指定内存访问是否合法。默认情况下一个程序只能使用它系统分配给它的内存，在这个范围里面，只要经过分配出来的内存应该都能操作。通过一些api打开其它程序的内存空间也能操作对应的内存，而如果不申请而直接使用系统肯定会报错并且禁止这个操作的。我没有学习过相应的知识，不过根据我使用的经验，系统有一套机制保障内存访问的有效和安全。你可以看看这个http://soft.yesky.com/os/win/369/2213369.shtml

Answer 4

一般越界都会改变程序运行结构的 著名的蠕虫病毒就是通过数组溢出攻击的

追问

windows的存储管理是虚拟分页管理方式么？还是虚拟分段方式？或者虚拟段页式方式？如果是这些离散的存储管理方式，不是有针对于进程存储保护么？C语言又怎么可以让访存超越本进程的地址空间？

Answer 5

检查越界是程序员得事，编译器，系统一般不会越俎代庖。

追问

windows的存储管理是虚拟分页管理方式么？还是虚拟分段方式？或者虚拟段页式方式？如果是这些离散的存储管理方式，不是有针对于进程存储保护么？C语言又怎么可以让访存超越本进程的地址空间？

追答

你说的这一大段不都是说得系统的吗？没c语言什么事。

追问

C语言编译出来的程序，运行时不受操作系统管理么？