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() ?
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
其他答案都是正确的。但是,如果使用alloca()要分配的对象相当小,我认为这是一种比使用malloc()或其他方法更快、更方便的好技术。
换句话说,alloca(0x00ffffff)是危险的,可能会导致溢出,就像char hugeArray[0x00ffffff];是多少。小心谨慎,通情达理,你会没事的。
在我看来,分配和变长数组的最大风险是,如果分配的大小出乎意料地大,它可能会以非常危险的方式失败。
堆栈上的分配通常没有检入用户代码。
现代操作系统通常会在*下面放置一个保护页面,以检测堆栈溢出。当堆栈溢出时,内核可能会扩展堆栈或杀死进程。Linux在2017年将这个保护区域扩展到比页面大得多,但它的大小仍然是有限的。
因此,作为一条规则,在使用之前的分配之前,最好避免在堆栈上分配超过一个页面。使用分配或可变长度数组,很容易让攻击者在堆栈上进行任意大小分配,从而跳过任何保护页并访问任意内存。
*在当今最广泛的系统中,堆栈向下增长。
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。
可悲的是,真正强大的alloca()在几乎强大的tcc中缺失了。Gcc确实有alloca()。
它播下了毁灭自己的种子。用return作为析构函数。 像malloc()一样,它在失败时返回一个无效的指针,这将在有MMU的现代系统上分段故障(希望重新启动那些没有MMU的系统)。 与自动变量不同,您可以在运行时指定大小。
它可以很好地用于递归。您可以使用静态变量来实现与尾递归类似的功能,并使用其他几个变量向每次迭代传递信息。
如果你推得太深,你肯定会出现段错误(如果你有一个MMU)。
注意,malloc()没有提供更多,因为当系统内存不足时,它会返回NULL(如果分配了NULL,也会出现段错误)。也就是说,你所能做的就是保释或试图以任何方式转让它。
要使用malloc(),我使用全局变量并将其赋值为NULL。如果指针不是NULL,我在使用malloc()之前释放它。
如果想复制任何现有数据,也可以使用realloc()作为一般情况。在使用realloc()之前,您需要检查指针,以确定是否要在realloc()之后复制或连接。
3.2.5.2 alloca的优点
实际上,alloca并不保证使用堆栈。 事实上,gcc-2.95的alloca实现使用malloc本身从堆中分配内存。此外,这个实现是有bug的,它可能会导致内存泄漏和一些意想不到的行为,如果你在一个块内调用它进一步使用goto。并不是说您永远都不应该使用它,但有时alloca会导致比它从me中释放更多的开销。