[c] C에서 선언되고 초기화되지 않은 변수는 어떻게됩니까? 가치가 있습니까?

우분투 15.10, 커널 4.2.0, x86-64, GCC 5.2.1 예

충분한 표준, 구현을 살펴 봅시다 🙂

지역 변수

표준 : 정의되지 않은 동작.

구현 : 프로그램은 스택 공간을 할당하고 해당 주소로 아무것도 이동하지 않으므로 이전에 사용되었던 모든 것이 사용됩니다.

#include <stdio.h>
int main() {
    int i;
    printf("%d\n", i);
}

로 컴파일 :

gcc -O0 -std=c99 a.c

출력 :

0

다음으로 디 컴파일합니다 :

objdump -dr a.out

에:

0000000000400536 <main>:
  400536:       55                      push   %rbp
  400537:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  40053a:       48 83 ec 10             sub    $0x10,%rsp
  40053e:       8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
  400541:       89 c6                   mov    %eax,%esi
  400543:       bf e4 05 40 00          mov    $0x4005e4,%edi
  400548:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  40054d:       e8 be fe ff ff          callq  400410 <printf@plt>
  400552:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  400557:       c9                      leaveq
  400558:       c3                      retq

x86-64 호출 규칙에 대한 지식에서 :

• %rdi첫 번째 printf 인수이므로 "%d\n"주소 의 문자열0x4005e4

• %rsi두 번째 printf 인수 i입니다.

  그것에서 유래 -0x4(%rbp)제 4 바이트 로컬 변수이다.

  이 시점 rbp에서 스택의 첫 번째 페이지에 커널이 할당되었으므로 해당 값을 이해하기 위해 커널 코드를 살펴보고 그것이 무엇을 설정하는지 알아볼 것입니다.

  커널은 프로세스가 종료 될 때 다른 프로세스에 재사용하기 전에 해당 메모리를 어떤 것으로 설정합니까? 그렇지 않은 경우 새 프로세스는 다른 완료된 프로그램의 메모리를 읽고 데이터를 유출 할 수 있습니다. 참조 : 지금까지 보안 위험 값을 초기화되지 않은 있습니까?

그런 다음 자체 스택 수정을 사용하여 다음과 같은 재미있는 내용을 작성할 수도 있습니다.

#include <assert.h>

int f() {
    int i = 13;
    return i;
}

int g() {
    int i;
    return i;
}

int main() {
    f();
    assert(g() == 13);
}

지역 변수 -O3

구현 분석 : gdb에서 <값 최적화 됨>의 의미는 무엇입니까?

글로벌 변수

표준 : 0

구현 : .bss섹션.

#include <stdio.h>
int i;
int main() {
    printf("%d\n", i);
}

gcc -00 -std=c99 a.c

컴파일 :

0000000000400536 <main>:
  400536:       55                      push   %rbp
  400537:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  40053a:       8b 05 04 0b 20 00       mov    0x200b04(%rip),%eax        # 601044 <i>
  400540:       89 c6                   mov    %eax,%esi
  400542:       bf e4 05 40 00          mov    $0x4005e4,%edi
  400547:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  40054c:       e8 bf fe ff ff          callq  400410 <printf@plt>
  400551:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  400556:       5d                      pop    %rbp
  400557:       c3                      retq
  400558:       0f 1f 84 00 00 00 00    nopl   0x0(%rax,%rax,1)
  40055f:       00

# 601044 <i>그 말한다 i주소입니다 0x601044및 :

readelf -SW a.out

포함한다 :

[25] .bss              NOBITS          0000000000601040 001040 000008 00  WA  0   0  4

어느 말했다 0x601044오른쪽의 중간에 .bss시작 섹션 0x6010408 바이트이다.

ELF 표준은 다음라는 이름의 섹션이 보장 .bss완전히 제로의 가득 :

.bss이 섹션에는 프로그램의 메모리 이미지에 기여하는 초기화되지 않은 데이터가 있습니다. 정의에 따라 시스템은 프로그램이 시작될 때 0으로 데이터를 초기화합니다. 섹션 유형으로 표시된대로 섹션이 파일 공간을 차지하지 않습니다 SHT_NOBITS.

또한 형식 SHT_NOBITS은 효율적이며 실행 파일에서 공간을 차지하지 않습니다.

sh_size이 멤버는 섹션의 크기를 바이트 단위로 제공합니다. 섹션 유형이 인 SHT_NOBITS경우를 제외하고 섹션은 sh_size
파일에서 바이트를 차지 합니다. 유형의 섹션은 SHT_NOBITS0이 아닌 크기를 가질 수 있지만 파일에서 공간을 차지하지 않습니다.

그런 다음 프로그램을 시작할 때 메모리에 프로그램을로드 할 때 해당 메모리 영역을 제로화하는 것은 Linux 커널에 달려 있습니다.

답변

uint16_t hey(uint32_t x, uint32_t mode)
{ uint16_t q;
  if (mode==1) q=2;
  if (mode==3) q=4;
  return q; }

 uint32_t wow(uint32_t mode) {
   return hey(1234567, mode);
 }

void moo(int mode)
{
  if (mode < 5)
    launch_nukes();
  hey(0, mode);
}