使用前关于堆栈的假设

如何解决使用前关于堆栈的假设

使用堆栈之前是否需要清除堆栈？换句话说，在使用堆栈之前，可以安全地假设完全为零，还是垃圾，它可以是任何东西？例如，假设我将一个三字节的值AA AA AA移到%rbp-4：

 ---------------------- %rsp / %rbp

 ---------------------- -1
            AA
 ---------------------- -2
            AA
 ---------------------- -3
            AA
 ---------------------- -4

例如，如果我将四个字节移入寄存器，则：

movl -4(%rbp),%eax

我首先需要清除堆栈上一个未使用的字节，还是可以肯定地知道堆栈已被清除？

解决方法

...在使用堆栈之前，可以安全地假设它完全为零...

在几乎所有用例中，在使用堆栈之前，堆栈已被“使用”。

示例C代码：

void someFunction(void)
{
    someOtherFunction();
    functionIHaveWritten();
}

比方说，堆栈指针的初始值为rsp=0x10F000。

现在函数someOtherFunction()将使用堆栈，将堆栈指针更改为另一个值（例如rsp=0x10EF00），并将一些数据（通常是局部变量）存储到{{1}之间的存储区中}和0x10EF00。

函数0x10F000返回时，它将把堆栈指针恢复到someOtherFunction()，但不会清除函数已覆盖的堆栈上的字节。

清除将没有任何意义-这会花费时间，并且大多数功能不需要清除堆栈。

因此，当调用由您编写的函数rsp=0x10F000-时，堆栈将包含由函数functionIHaveWritten()编写的“垃圾”。

使用堆栈之前是否需要清除堆栈？

如果要确保堆栈上的所有字节都被零初始化：是。

但是，在大多数情况下，您不需要这样做。

,

对未写入的堆栈空间进行任何假设都是绝对不安全的，除非在 static 可执行文件中的_start中使用（否则动态链接器（又称ELF解释器）在{{{ 1}}运行。）

在Linux下，此过程中尚未触及的新堆栈内存将被清零，就像其他匿名页面（BSS，mmap（MAP_ANONYMOUS）等）一样。这样可以避免泄漏内核或其他用户数据。利用mmap的BSS或新分配的内存利用这种已知状态是正常的（例如，这就是为什么对于大型分配而言，懒惰_start比calloc + malloc便宜-没有页面错误。）但是对于堆栈空间而言，这是不正常的，因为大多数功能都应该起作用，而不管它们是在重用某些较早功能使用的堆栈空间，还是在此过程中碰巧是第一次接触这些字节。

因此，基本上，对于像Linux这样的已知操作系统下的玩具程序，尤其是对于代码高尔夫球，来说，这当然是个肮脏的做法，但是，请假定堆栈为零。例如https://codegolf.stackexchange.com/questions/133618/extreme-fibonacci/135618#135618假设堆栈为零，并且没有信号处理程序，因此它可以在ESP下使用接近4kiB的红色区域，并使用memset循环遍历其他肮脏的hack，从而节省了空间，但仍然在已知条件下在我的桌面上进行实践工作。

其他任何时候（例如您可能希望从其他任何地方调用的函数），

堆栈内存如何归零？当函数返回时，不会浪费时间将堆栈内存清零。通常，这会浪费时间，没有好处，因为没有人会读那些零。

大多数时候，大多数为本地人和函数args保留的空间都是用代码要存储在其中的任何数据写入的。如果碰巧是一个需要初始化为零的数组（例如，一个计数器数组），则要由您来实现。

请注意，即使您使用pop之类的东西，即使使用调试器也可能弄脏红色区域下方的空间。 GDB将使用您进程的堆栈空间来调用该函数并获取返回值。

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这取决于。堆栈上的内存是为程序的执行分配的，在此之前，内存是由谁知道的。如果使用该内存的进程先前将其归零，或者如果操作系统在重新分配它之前将内存归零，则可以，未初始化的字节中将为零。但是，对于您的特定设置一无所知，我想说这是极不可能的，您不应该指望它。这些字节几乎可以肯定包含它们最后一次使用时留下的任何垃圾。

许多现代语言不允许程序员读取他们自己未初始化的内存位置，以避免未定义的行为。即使在C / C ++之类的不会自动禁止这样做的较旧语言中，也强烈建议您不要对新分配的堆栈/堆内存承担任何责任。