malloc为什么会报错：memory corruption

最近遇到一个问题，很有意思，在此记录下，以备后续参考。

程序运行异常，报错：malloc: memory corruption.

用gdb 调试程序，bt 如下，程序在申请344 bytes内存时失败。

疑问：344bytes内存并不大，为何会失败呢？

进一步，打开AddressSanitizer，重选编译并运行程序，AddressSanitizer报错如下，报错内容分3部分贴出如下(信息安全，隐藏掉部分堆栈信息)：

1. 重点：红色字体：heap-buffer-overflow on address 0xf3805ef0, 蓝色字体， WRITE of size 4 at 0xf3805ef0

解释：堆溢出，在*.c的211行对0xf3805ef0地址非法写，尝试写4个byte.

2.绿色字体：0xf3805ef0 is located 192 byte to the right of 688-byte regin [0xf3805b80,0xf3805e30)

在*.c的507行分配了688个byte - 对应内存区域[0xf3805b80,0xf3805e30), 程序非法访问的地址0xf3805ef0 位于此内存区域右侧的192个byte的位置。

3. Summary.

分析过程不必赘述，我把结论写一下：

1. 在*.c的507行分配了688个byte - 对应内存区域[0xf3805b80,0xf3805e30)

分析code, 发现这里是分配了2个结构体struct M，sizeof(struct M) = 344.

typedef struct M
{...int data;...
} M_t

2. 在*.c的211行对0xf3805ef0地址非法写，尝试写4个byte.

查看code，在211行尝试写一个struct M的成员data, 而data成员之前结构体成员的长度为192.

注意cellGroupId的offset 和 size.

回味下面ASAN的提示：

0xf3805ef0 is located 192 byte to the right of 688-byte regin [0xf3805b80,0xf3805e30)

由此可以推测：程序动态分配了2个struct M, 由于code 存在bug, 却访问了第三个struct M.

最后进一步debug，发现程序确实是指针操作出错，访问了2个struct M后面的内存。

思考：malloc失败与 AddressSanitizer: heap-buffer-overflow

没有开启AddressSanitizer时，程序写struct M的成员data时并没有直接报错，而是延迟到再次malloc内存时报错？

个人认为如下：

1. 程序非法写struct M的成员data，0xf3805ef0 地址位于堆上，此地址是可写的。（如果是访问.text代码段地址的话，程序是会马上终止的。）

2. malloc时，我推测内存管理模块会check将要分配出的内存区域是否正常。怎么检查：比如，没有分配出的内存区域设置为默认值或者魔数，如果发现有其它的非法值存在，就发生了非法写，也就是说此内存还没有被分配出去，就已经有code 对其做了写操作。

根据之前内存池管理(https://blog.csdn.net/wowricky/article/details/83218126)的经验, 内存管理模块会在malloc和free时对内存区域进行检查，如果存在异常会直接报错memory corruption。所以malloc时的内存报错，通常是由于之前的内存越界访问导致的，这种问题通常比较难以定位。我碰到的这个问题比较幸运，非法访问地址0xf3805ef0 是前一个动态内存区域[0xf3805b80,0xf3805e30) 操作不当导致的。

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