C 代码缓冲区溢出问题

Question

我正在编写一个小型 tcp echo 服务器，用于测试 Linux 上的缓冲区溢出。我有两个略有不同的服务器代码版本。当发送过大的缓冲区时，它首先会按照读取函数中的预期溢出，从而导致分段错误。对于代码的第二个版本，我在接受、读取和写入函数周围添加了一个 While (1) 循环，以便服务器在正常使用下不会退出，但是当将相同的缓冲区发送到第二个服务器时，不会发生溢出并且服务器根本不会崩溃。我无法弄清楚为什么，代码在 while 循环之外是相同的。任何帮助将不胜感激。 :)

服务器 1

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd, newsockfd, portno, clilen;
    char recv[512];
    bzero(recv,512);
    struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
    if (argc < 2) exit(1);
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) exit(1);
    bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
    portno = atoi(argv[1]);
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serv_addr.sin_port = htons(portno);
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) exit(1);
    listen(sockfd,5);
    clilen = sizeof(cli_addr);
    newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
    if (newsockfd < 0) exit(1);
    int n = read(newsockfd,recv,1024);
    if (n < 0) exit(1);
    write(newsockfd,recv,n);
    close(newsockfd);
    return 0;
}

服务器 2

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd, newsockfd, portno, clilen;
    char recv[512];
    bzero(recv,512);
    struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
    if (argc < 2) exit(1);
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) exit(1);
    bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
    portno = atoi(argv[1]);
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serv_addr.sin_port = htons(portno);
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) exit(1);
    listen(sockfd,5);
    clilen = sizeof(cli_addr);
    while (1) {
        newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
        if (newsockfd < 0) continue;
        int n = read(newsockfd,recv,1024);
        if (n < 0) continue;
        write(newsockfd,recv,n);
        close(newsockfd);
    }
    return 0;
}

Answer 1

当缓冲区溢出时，您无法预测程序将做什么。该行为取决于缓冲区之后发生的情况以及超长输入中的具体情况。这些事情可能取决于程序的不相关部分（编译的地址），甚至可能取决于运行时变化的加载地址之类的东西。

Answer 2

缓冲区溢出会导致堆栈被覆盖，特别是函数的返回地址。实际的溢出本身并不是导致分段错误的原因，而是当您稍后从发生溢出的函数返回时，返回地址已损坏。 （缓冲区溢出导致的其他可能的段错误包括从被覆盖的指针访问内存，或使用已被覆盖的函数指针等）。

在您的示例中， while 循环阻止您到达 return 语句，因此当您的缓冲区溢出并且返回地址被破坏时，该返回地址永远不会被使用，因此不会发生段错误。

如果您想验证是否发生溢出，我建议您在调试器中进行观察，或者打印出 serv_addr 和 cli_addr 结构中的值，我预计这些值会被溢出破坏。

另外，如果您想查看溢出引起的段错误，请将 recv 调用及其目标缓冲区移至单独的函数中，然后从 while(1) 循环内部调用该函数。当带有recv的函数返回时应该发生段错误。