C 和 C 程式設計中的整數溢位

2021-04-09 03:08:57 字數 1658 閱讀 7127

一、 超越整數範圍的溢位

當執行演算法以計算緩衝區大小,真正的安全性漏洞會隨同這些缺陷一起出現。請看下面的示例:

void func(char *b1, int c1, char *b2, int c2)

上面的**看起來沒有問題,但如果將 c1 和 c2 相加,結果超過 232-1,您就會意識到有問題了。例如,0xfffffff0 和 0x40 相加的結果為 0x30(十進位制為 48)。當這些值用於 c1 和 c2 時,加起來的和可以通過大小檢查,然後**會將大約 4gb 複製到 48 個位元組的緩衝區。這樣就會出現緩衝區溢位!類似於這樣的許多錯誤都可以被利用,使攻擊者將**注入您的程序中。

那像這種問題如何解決呢?

可以在可能發生溢位的地方,加上條件判斷,比如解決上面的問題, 可以寫為:

if( c1 < 0 || c2 < 0 || c1 + c2 > max ) return;

二、 型別轉換時的溢位

在乙個複雜的應用程式中,乙個表示式中包含了各種型別的變數,這時在運算過程中就包括了各種的預設型別轉換。這個預設型別轉換都是按你想的過程進行的嗎? 先看如下的例子

, 首先, 自己猜測一下結果:

#include

int main()

輸出的結果是:

-34 > 7

-34 < 3

-84 < 3

7 + -34 = -27

7 + -34 = 4294967269

7 + -34 > 0

以上的程式在

gcc2.9 上編譯,liunx7.3上執行的結果。

從輸出的結果來看,和你預期的輸出結果一樣嗎?

也許從下面的輸出結果,你能了解到問題出在那裡了嗎?

7 + -34 = -27

7 + -34 = 4294967269

7 + -34 > 0

是的,從中我們就可以看出, 型別轉換的作用。

現在來解釋一下如下表示式:

7 + -34 > 0

因為 ulongc1 是無符號數,

longc1是有符號數 ,所以longc1轉換為無符號相加,產生如下結果:

ulongc1 + longc1 = 4294967269

這時,自然

ulongc1 + longc1 > 0

對於longc1 > uintb 以及

intb1 > uintb 的比較過程中, 預設的轉換中,都將雙位元組short型別(不管是有無符號)先轉換為有符號四位元組型別int , 再進行比較,所以才比較出正確的結果。

在 c語言中,在進行表示式計算時,如果其中有多種型別時,一般先進行型別轉換,再進行計算。預設的型別轉換是從位元組少向位元組多的轉換,有符號的向無符號型別轉換。因些,如果算術運算子的乙個運算元是有符號整數,另乙個是無符號整數,那麼有符號整數會被轉換為無符號整數,計算結果自然也是無符號數。

發現其中也有不完善的地方, 因為低於四位元組的型別,如char , unsigned char , short, unsigned shourt 都是先轉換為int 型別,再進行計算, 資料沒有丟失及溢位,因此不存在判斷錯誤。所以要注意的就是int 以及 unsigned int混合,此時何正確進行判斷呢?

只要先有符號數的範圍檢查:

if ((longc1 > 0)

&& (longc1 > ulongc1))

C 整數翻轉中的溢位問題

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