《coredump問題原理探究》Linux x86版5.8節C風格資料結構記憶體布局之聯合體

標籤：linux   調試技術   x86   彙編   程式崩潰   

在C語言中，聯合體（union）有點像結構體那樣，把不同類型的資料群組織起來，但和結構體不大一樣，在結構體各成員有各自的記憶體空間，一個結構體對象的總長度是各成員長度之和。而在聯合體中，各成員共用一段記憶體空間，一個聯合體對象的長度等於各成員中最長的長度。

由上面描述可知，聯合體應該具備多面性，即在彙編層面上，有時候會顯示結構體的特徵，或數組特徵，或其它基礎資料型別 (Elementary Data Type)特徵。

先看一下例子：

1 #include <stdio.h>  2 union xuzhina_dump_c05_s4  3 {  4     int i;  5     char hello[4];  6 };  7   8 int main()  9 { 10     union xuzhina_dump_c05_s4 test; 11     test.i = 0x656463; 12     for ( int i = 0; i < 4; i++ ) 13     { 14         printf( "%c", test.hello[i] ); 15     } 16  17     printf( "\n" ); 18     return 0; 19 }

彙編代碼：

(gdb) disassemble mainDump of assembler code for function main:   0x08048570 <+0>:     push   %ebp   0x08048571 <+1>:     mov    %esp,%ebp   0x08048573 <+3>:     and    $0xfffffff0,%esp   0x08048576 <+6>:     sub    $0x20,%esp   0x08048579 <+9>:     movl   $0x656463,0x18(%esp)   0x08048581 <+17>:    movl   $0x0,0x1c(%esp)   0x08048589 <+25>:    jmp    0x80485a8 <main+56>   0x0804858b <+27>:    lea    0x18(%esp),%edx   0x0804858f <+31>:    mov    0x1c(%esp),%eax   0x08048593 <+35>:    add    %edx,%eax   0x08048595 <+37>:    movzbl (%eax),%eax   0x08048598 <+40>:    movsbl %al,%eax   0x0804859b <+43>:    mov    %eax,(%esp)   0x0804859e <+46>:    call   0x8048430 <[email protected]>   0x080485a3 <+51>:    addl   $0x1,0x1c(%esp)   0x080485a8 <+56>:    cmpl   $0x3,0x1c(%esp)   0x080485ad <+61>:    setle  %al   0x080485b0 <+64>:    test   %al,%al   0x080485b2 <+66>:    jne    0x804858b <main+27>   0x080485b4 <+68>:    movl   $0xa,(%esp)   0x080485bb <+75>:    call   0x8048430 <[email protected]>   0x080485c0 <+80>:    mov    $0x0,%eax   0x080485c5 <+85>:    jmp    0x80485cf <main+95>   0x080485c7 <+87>:    mov    %eax,(%esp)   0x080485ca <+90>:    call   0x8048460 <[email protected]>   0x080485cf <+95>:    leave     0x080485d0 <+96>:    ret    End of assembler dump.

從上面彙編代碼來看，unionxuzhina_dump_c05_s4確實以int和char數組進行訪問。見下面這兩組指令

   0x08048579 <+9>:     movl   $0x656463,0x18(%esp)   0x0804858b <+27>:    lea    0x18(%esp),%edx   0x0804858f <+31>:    mov    0x1c(%esp),%eax   0x08048593 <+35>:    add    %edx,%eax   0x08048595 <+37>:    movzbl (%eax),%eax

由上面的探討，union成員類型最好避免是指標類型。因為指標容易被覆蓋，會發生“Accessviolation”的錯誤。假設指標是函數指標，則會出現上一節的coredump。

《coredump問題原理探究》Linux x86版5.8節C風格資料結構記憶體布局之聯合體