Alloca()在堆栈上分配内存,而不是像malloc()那样在堆上分配内存。因此,当我从例程返回时,内存被释放。这实际上解决了动态分配内存的问题。通过malloc()释放分配的内存是一个非常令人头痛的问题,如果以某种方式错过释放会导致各种内存问题。

尽管有上述特性,为什么不鼓励使用alloca() ?


当前回答

alloca的一个缺陷是longjmp将它倒带。

也就是说,如果你用setjmp保存一个上下文,然后分配一些内存,然后longjmp到上下文,你可能会失去分配的内存。堆栈指针回到原来的位置,因此内存不再保留;如果你调用一个函数或执行另一个分配,你将破坏原来的分配。

为了澄清,我在这里特别提到的是一种情况,即longjmp不返回发生分配的函数!相反,函数使用setjmp保存上下文;然后使用alloca分配内存,最后在该上下文中执行longjmp。该函数的分配内存没有全部释放;就是从setjmp开始分配的所有内存。当然,我说的是观察到的行为;据我所知,任何分配都没有这样的要求。

The focus in the documentation is usually on the concept that alloca memory is associated with a function activation, not with any block; that multiple invocations of alloca just grab more stack memory which is all released when the function terminates. Not so; the memory is actually associated with the procedure context. When the context is restored with longjmp, so is the prior alloca state. It's a consequence of the stack pointer register itself being used for allocation, and also (necessarily) saved and restored in the jmp_buf.

顺便说一句,如果这样工作的话,这提供了一种合理的机制来故意释放使用alloca分配的内存。

我曾经遇到过这种情况,这是一个bug的根本原因。

其他回答

原因如下:

char x;
char *y=malloc(1);
char *z=alloca(&x-y);
*z = 1;

并不是说任何人都可以编写这段代码,但是您传递给alloca的size参数几乎肯定来自某种输入,它可能恶意地目的是让您的程序分配一个像这样巨大的值。毕竟,如果大小不是基于输入,或者不可能很大,为什么不声明一个小的、固定大小的本地缓冲区呢?

几乎所有使用alloca和/或C99 vlas的代码都有严重的错误,这些错误会导致崩溃(如果你幸运的话)或特权损害(如果你不那么幸运的话)。

alloca并不比变长数组(VLA)更糟糕,但它比在堆上分配更危险。

在x86上(最常见的是在ARM上),堆栈向下增长,这带来了一定的风险:如果你不小心写超出了用alloca分配的块(例如由于缓冲区溢出),那么你将覆盖你的函数的返回地址,因为它位于堆栈的“上面”,即在你分配的块之后。

这样做的后果是双重的:

程序将崩溃的壮观,它将不可能告诉为什么或哪里崩溃(堆栈将最有可能unwind到一个随机地址,由于覆盖的帧指针)。 它使缓冲区溢出的危险增加了许多倍,因为恶意用户可以制作一个特殊的有效负载,将其放在堆栈上,因此最终可以执行。

相反,如果你在堆上写超过一个块,你“只是”得到堆损坏。程序可能会意外终止,但会正确地展开堆栈,从而减少恶意代码执行的机会。

为什么没有人提到GNU文档中介绍的这个例子?

https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Advantages-of-Alloca.html

使用longjmp自动完成的非本地退出(参见非本地退出) 方法退出时释放使用alloca分配的空间 调用alloca的函数。这是使用的最重要的原因 alloca

建议阅读顺序1->2->3->1:

https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Advantages-of-Alloca.html 来自非本地出口的介绍和详细信息 Alloca例子

我遇到的最令人难忘的错误之一是与一个使用alloca的内联函数有关。它在程序执行的随机点表现为堆栈溢出(因为它在堆栈上分配)。

在头文件中:

void DoSomething() {
   wchar_t* pStr = alloca(100);
   //......
}

在实现文件中:

void Process() {
   for (i = 0; i < 1000000; i++) {
     DoSomething();
   }
}

因此,发生的事情是编译器内联DoSomething函数,所有的堆栈分配都发生在Process()函数内部,从而使堆栈膨胀。在我的辩护中(我不是发现这个问题的人;当我无法修复它时,我不得不去和一个高级开发人员哭),它不是直接的分配,它是ATL字符串转换宏之一。

所以教训是-不要在你认为可能内联的函数中使用alloca。

我想没有人提到过这一点:在函数中使用alloca会阻碍或禁用一些本来可以应用在函数中的优化,因为编译器无法知道函数的堆栈帧的大小。

例如,C编译器常见的优化是在函数中消除帧指针的使用,而是相对于堆栈指针进行帧访问;所以还有一种通用寄存器。但如果在函数内部调用alloca,则sp和fp之间的差异对于函数的一部分是未知的,因此无法进行此优化。

考虑到alloca的使用很少,而且它作为标准函数的不光彩地位,编译器设计人员很可能会禁用任何可能导致alloca出现问题的优化,如果要使它与alloca一起工作需要付出更多的努力的话。

更新: 由于变长局部数组已经添加到C语言中,并且由于这些向编译器提出了与alloca非常相似的代码生成问题,我看到“使用的罕见性和阴暗状态”不适用于底层机制;但是我仍然怀疑使用alloca或VLA会损害使用它们的函数中的代码生成。我欢迎来自编译器设计人员的任何反馈。