記憶體的一些magic number和debug crt

調試過debug版本的vc程式的人一定對0xCCCCCCCC和0xCDCDCDCD這樣的記憶體很有印象。這是debug版本的CRT為了方便偵錯工具，在分配出來還沒有初始化的時候提供的初始值。

實際上，Windows上面還有更多這樣的初始值，見下表：

Uninitialized
BAADF00D	Used by Microsoft's LocalAlloc/GlobalAlloc/HeapAlloc(LMEM_FIXED) to mark uninitialised allocated heap memory
CCCCCCCC	Used by Microsoft's C++ debugging runtime library to mark uninitialised stack memory
CDCDCDCD	Used by Microsoft's C++ debugging runtime library to mark uninitialised heap memory
Freed
FEEEFEEE	Used by Microsoft's LocalFree/GlobalFree/HeapFree() to mark freed heap memory
DDDDDDDD	Used by MicroQuill's SmartHeap and Microsoft's C++ debugging heap to mark freed heap memory
No man's land
ABABABAB	Used by Microsoft's LocalAlloc/GlobalAlloc/HeapAlloc() to mark "no man's land" guard bytes after allocated heap memory
FDFDFDFD	Used by Microsoft's C++ debugging heap to mark "no man's land" guard bytes before and after allocated heap memory

表格來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Magic_number_(programming)

除了debug CRT會幫你添加這些初始化值之外，微軟的堆管理函數也會在分配和釋放的時候添加一些初始化值。

LocalAlloc/GlobalAlloc，如果指定的是LMEM_FIXED（預設就指定了這個），並且沒有指定LMEM_ZEROINIT，則分配的記憶體中初始化值為BAADF00D（可以理解成badfood，也就是不能直接吃的意思，呵呵）。調用LocalFree/GlobalFree則其值會變為FEEEFEEE）可以理解成Free）。

HeapAlloc只要沒有指定HEAP_ZERO_MEMORY，也是一樣初始化值是BAADF00D，HeapFree之後則是FEEEFEEE。

另外，windows的三個heap分配函數（LocalAlloc/GlobalAlloc/HeapAlloc）分配記憶體的時候，會在分配的記憶體後面另外添加8個byte的Guard資料，也就是上表中的No man's land。其數值為ABABABAB

 

關於windows的heap管理函數，還有以下兩點需要注意：

1. 如果分配的記憶體過大（比如幾十M，HeapAlloc會轉換成用VirtualAlloc來分配，而不是從堆上進行分配，所以分配和釋放之後的記憶體值不是上表所示。
2. 開啟pageheap之後，調用HeapAlloc分配的初始化值為0xc0c0c0c0。HeapFree之後的記憶體則無法訪問

 

如果你的記憶體管理用的是new（malloc）和delete（free）這樣的CRT函數，那麼情況會更複雜一些。這些CRT記憶體管理函數是建立在上面的windows heap管理函數之上的。

尤其是debug版本的CRT，會做更多的事情，詳細見http://www.nobugs.org/developer/win32/debug_crt_heap.html

這裡簡要說明一下，new（malloc）分配的未初始化記憶體的值為CDCDCDCD，delete（free）之後的未初始化值為DDDDDDDD。

另外 ，debug CRT也有跟windows 的 heap管理函數一樣的No man's land資料，他們是FDFDFDFD（可以理解成fence），總共8個bytes，4個byte在payload前面 ，4個byte在payload後面。
需要注意的是CRT的管理資料實際上也是windows的heap管理函數的payload，所以當我們用CRT的函數來分配記憶體時，比如說10bytes，CRT向windows的heap管理函數會需要申請額外的記憶體（大概是40byte，也就是說總共50byte）。這額外的記憶體是CRT用來管理CRT記憶體的，其中就包括No man's land資料，另外還有分配了多少記憶體，記憶體類型，調用分配函數時的檔案名稱和行數等等。詳細這40bytes作和作用請參見上面的URL

 

這裡還有一些關於Debug CRT的更詳細的介紹：http://www.codeguru.com/cpp/w-p/win32/tutorials/article.php/c9535/Inside-CRT-Debug-Heap-Management.htm

 

值得注意的是，以上是Debug CRT才會有的操作，release版本的CRT是直接調用windows的heap manager函數，所以其表現跟使用者直接調用heap manager函數是一樣的