MALLOC_PERTURB_ 环境变量

malloc()的 man手册上说，它返回的内存是未初始化的：

The malloc() function allocates size bytes and returns a pointer to the allocated memory. The memory is not initialized. If size is 0, then malloc() returns either NULL, or a unique pointer value that can later be success-fully passed to free().

使用未经初始化的内存空间很容易导致程序 crash，因此，libc提供了一个 "MALLOC_PERTURB_"环境变量，用来指定 malloc()函数返回的内存空间的初始值。我没有找到比较权威的文档，但结合现有的资料和测试结果可知，假设：我们设定 "MALLOC_PERTURB_"环境变量的取值为 x，则，malloc() 函数返回的内存空间的初始值为：(x ^ 0xFF) & (0xFF)。示例程序如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>void dump_array(unsigned char *array, int len)
{int i = 0;for (i = 0; i < len; ++i)printf("%02x ", array[i]);printf("\n");
}int main(void)
{int size = 10;unsigned char *array = NULL;array = malloc(sizeof(unsigned char) * size);if (array == NULL) {perror("malloc failed");return -1;}dump_array(array, size);free(array);dump_array(array, size);return 0;
}

运行结果如下：

$ gcc -o main ./main.c
$ MALLOC_PERTURB_=0xf0 ./main
0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f
00 00 00 00 00 00 00 00 10 c0
$ MALLOC_PERTURB_=0xf0 ./main
0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f
00 00 00 00 00 00 00 00 10 10
$ MALLOC_PERTURB_=0xf0 ./main
0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f 0f
00 00 00 00 00 00 00 00 10 60

可以看到，当指定 "MALLOC_PERTURB_=0xf0"后，malloc()返回的内存空间的初始值为 0x0f，free()之后的值是未知的。
基于此特性，我们可以借助 "MALLOC_PERTURB_"环境变量来调试可能存在问题的代码。

参考资料：

https://udrepper.livejournal.com/11429.html
https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Malloc-Tunable-Parameters.html
https://www.borelly.net/cb/docs/libc/Malloc-Tunable-Parameters.html
https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=20102

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