Когда и почему ОС инициализирует память в 0xCD, 0xDD и т. д. на malloc / free/new / delete?

одно хорошее свойство о значении заполнения 0xCCCCCCCC заключается в том, что в сборке x86 код операции 0xCC является int3 код операции, который является прерыванием точки останова программного обеспечения. Таким образом, если вы когда-либо попытаетесь выполнить код в неинициализированной памяти, которая была заполнена этим значением заполнения, вы сразу же нажмете точку останова, и операционная система позволит вам подключить отладчик (или убить процесс).

это компилятор и специфическая ОС, Visual studio устанавливает разные типы памяти в разные значения, так что в отладчике вы можете легко увидеть, если вы перегружены в память malloced, фиксированный массив или неинициализированный объект. Кто-то опубликует детали, пока я их гуглю...

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/974tc9t1.aspx

Это не ОС - это компилятор. Вы также можете изменить поведение - см. Внизу этого сообщения.

Microsoft Visual Studio создает (в режиме отладки) двоичный файл, который предварительно заполняет память стека с помощью 0xCC. Он также вставляет пространство между каждым кадром стека для обнаружения переполнения буфера. Очень простой пример того, где это полезно, находится здесь (на практике Visual Studio обнаружит эту проблему и выдаст предупреждение):

...
   bool error; // uninitialised value
   if(something)
   {
      error = true;
   }
   return error;

Если Visual Studio не предварительно инициализируйте переменные до известного значения, тогда эта ошибка потенциально может быть трудно найти. С прединициализированными переменными (или, скорее, с прединициализированной стековой памятью) проблема воспроизводима при каждом запуске.

однако, есть небольшая проблема. Значение, которое использует Visual Studio, равно TRUE-все, кроме 0. На самом деле вполне вероятно, что при запуске кода в режиме выпуска эти unitialized переменные могут быть выделены в часть стековой памяти, которая содержит 0, это означает, что вы можете иметь unitialized переменную ошибку, которая проявляется только в режиме выпуска.

это меня раздражало, так что я написал скрипт чтобы изменить значение предварительного заполнения, непосредственно редактируя двоичный файл, что позволяет мне найти неинициализированные переменные проблемы, которые появляются только тогда, когда стек содержит ноль. Этот скрипт только изменяет предварительную заливку стека; я никогда не экспериментировал с предварительной заливкой кучи, хотя это должно быть возможно. Может включать в себя редактирование DLL во время выполнения, а может и нет.

это специфично для используемого компилятора?

на самом деле, это почти всегда функция библиотеки времени выполнения (например, библиотека времени выполнения c). Среда выполнения обычно сильно коррелирует с компилятором, но есть некоторые комбинации, которые можно поменять местами.

Я верю в Windows, отладочную кучу (HeapAlloc и т. д.) также использует специальные шаблоны заливки, которые отличаются от тех, которые поступают из malloc и свободных реализаций в debug C runtime библиотека. Таким образом, это также может быть функция ОС, но в большинстве случаев это просто библиотека языковой среды выполнения.

работают ли malloc/new и free / delete таким же образом в отношении этого?

часть управления памятью new и delete обычно реализуется с помощью malloc и free, поэтому память выделяется с помощью new и delete обычно имеют те же функции.

это специфическая платформа?

в подробности зависят от времени выполнения. Используемые фактические значения часто выбираются так, чтобы не только выглядеть необычно и очевидно при просмотре шестнадцатеричного дампа, но и иметь определенные свойства, которые могут использовать возможности процессора. Например, часто используются нечетные значения, поскольку они могут вызвать ошибку выравнивания. Используются большие значения (в отличие от 0), поскольку они вызывают неожиданные задержки при циклическом обращении к неинициализированному счетчику. На x86, 0xCC-это int 3 инструкция, так что если вы выполните неинициализированную память, это будет ловушка.

будет ли это происходить в других операционных системах, таких как Linux или VxWorks?

это в основном зависит от библиотеки, которую вы используете.

можете ли вы дать какие-либо практические примеры того, как эта инициализация полезен?

Я перечислил некоторые выше. Значения обычно выбираются для увеличения вероятности того, что произойдет что-то необычное, если вы сделаете что-то с недопустимыми частями памяти: длинные задержки, ловушки, ошибки выравнивания и т. д. Менеджеры кучи также иногда используют специальные значения заполнения для промежутков между распределениями. Если эти шаблоны когда-либо изменятся, он знает, что где-то была плохая запись (например, переполнение буфера).

Я помню, что читал что-то (возможно, в коде Complete 2), что хорошо инициализировать память до известного шаблона при ее выделении, и некоторые шаблоны будут вызывать прерывания в Win32, что приведет к появлению исключений отладчик.

насколько это портативно?

Написание Твердого Кода (и, возможно,Код) говорит о вещах, которые следует учитывать при выборе шаблонов заливки. Я упомянул некоторые из них здесь, и статья Википедии о магическое число (Программирование) также суммирует их. Некоторые из трюков зависят от специфики используемого процессора (например, требует ли он выровненных операций чтения и записи и какие значения карта с инструкциями, которые будут ловушки). Другие приемы, такие как использование больших значений и необычных значений, которые выделяются в дампе памяти, более переносимы.

этой статье необычные битовые шаблоны памяти и различные методы, которые вы можете использовать, если вы сталкиваетесь с этими значениями.

очевидная причина "почему" заключается в том, что предположим, что у вас есть такой класс:

class Foo
{
public:
    void SomeFunction()
    {
        cout << _obj->value << endl;
    }

private:
    SomeObject *_obj;
}

и затем вы создаете экземпляр a Foo и звонок SomeFunction, это даст нарушение прав доступа, пытался читать 0xCDCDCDCD. Это означает, что вы забыли инициализировать что-то. Это "почему часть". Если нет, то указатель мог бы выстроиться с какой-то другой памятью, и было бы сложнее отлаживать. Это просто дает вам знать причину, по которой вы получаете нарушение прав доступа. Заметить что этот случай был довольно простой, но в большем классе легко сделать эту ошибку.

AFAIK, это работает только на компиляторе Visual Studio, когда в режиме отладки (в отличие от выпуска)

это легко увидеть, что память изменилась с ее начального начального значения, как правило, во время отладки, но иногда и для кода выпуска, так как вы можете прикрепить отладчики к процессу во время его работы.

это не просто память, многие отладчики установят содержимое регистра в значение sentinel при запуске процесса (некоторые версии AIX установят некоторые регистры в 0xdeadbeef, который мягко говоря с юмором).

компилятор от IBM XLC, в есть опция "initauto", который будет назначать автоматические переменные значение, которое вы укажете. Я использовал следующее Для моих отладочных сборок:

-Wc,'initauto(deadbeef,word)'

Если бы я посмотрел на хранилище неинициализированной переменной, она была бы установлена в 0xdeadbeef