c 语言中打印指针的值打印的是 OS 分配的虚拟地址的值吗？要怎么知道 OS 给这个 c 程序进程分配的虚拟地址的大小呢？
rookiemaster 2024-03-20 20:33:52 +08:00 3064 次点击这是一个创建于 639 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
并且如何知道哪一块内存大小是可以读可以写，以避免出现下面程序的 Segmentation Fault 呢？
#include<stdio.h> int main(){ int *p = (int *)0x1; printf("%p\n", p); *p = 1; // segmentation fault printf("%d", *p); // segmentation fault } 17 条回复 2024-03-21 10:55:32 +08:00
 | 1 iOCZS 2024-03-20 20:40:23 +08:00 是虚拟的，每个进程都有自己的虚拟地址空间,范围从 0x000'0000000 到 0x7FF'FFFFFFFF 。 内存里放着很多的段，像代码段被设置为只读的话，你去写入就会段错误。 |
 | 2 proxytoworld 2024-03-20 20:44:52 +08:00 有 api 读取内存的属性 |
 | 3 llh880808 2024-03-20 20:53:29 +08:00 1. c 语言中打印指针的值打印的是 OS 分配的虚拟地址的值吗？ 是的，应用程序看到的地址都是虚拟地址 2. 要怎么知道 OS 给这个 c 程序进程分配的虚拟地址的大小呢？ 每一个应用都会分配到整个物理内存大小的虚拟内存 3. 如何知道哪一块内存大小是可以读可以写？ 使用更高特权等级（默认的 user 等级应该是无权访问的），查询 PMP 相关配置可以拿到内存地址的读写权限 |
 | 4 BeiChuanAlex 2024-03-20 22:48:50 +08:00 你有没有想过把这个转成汇编，汇编基本上一目了然 |
 | 5 yanqiyu 2024-03-20 22:57:31 +08:00  1 @llh880808 #3 > 每一个应用都会分配到整个物理内存大小的虚拟内存 并不准确，分配的空间大小和物理内存大小没关系。精简点的程序的用户地址空间甚至可能就只有程序和动态库的映射+自己的栈，花哨点的可以上来就要 TB 量级的匿名 mmap 自己分配。 > 使用更高特权等级（默认的 user 等级应该是无权访问的），查询 PMP 相关配置可以拿到内存地址的读写权限 其实可以读自己的 maps 文件/smaps 文件来查询（怎么看怎么不清真） 或者想办法直接干了然后捕获 SIGSEGV 就知道是不是可读可写了... |
| 6 yanqiyu 2024-03-20 23:05:07 +08:00 @BeiChuanAlex 这和汇编没关系，虚拟地址分配，虚拟地址到物理地址的映射和 segmentation fault 都发生在 mmu 和 OS 内部，对你的程序是透明的 |
 | 7 gcl123 2024-03-20 23:28:28 +08:00 进入 x86 实模式，就能打出实际内存地址了 |
 | 8 o0DoO0o 2024-03-20 23:52:53 +08:00 1. 虚拟地址 2. 不知道，否则函数传递数组，被退化指针，也不需要额外再传一个 size 了 3. 不是你申请出来的，就是不可以读写的，即使读写不出现 segfault ，也会很危险 |
 | 9 leonshaw 2024-03-21 00:10:55 +08:00 linux 的话读 procfs 里的 maps |
 | 10 dangyuluo 2024-03-21 03:37:07 +08:00 可以通过读某个寄存器的值再进行对比来获得 stack 已用的大小，至于 heap 的大小的话忘了，用`brk`和`sbrk`的值来判断？ |
 | 11 geelaw 2024-03-21 04:22:27 +08:00 via iPhone 1 > C 语言中打印指针的值打印的是 OS 分配的虚拟地址的值吗？ 不是，它打印的是这个指针的整数表示。没有要求指针的整数表示必须等于操作系统级别的虚拟地址。当然，最常见的实现里，指针的整数表示就是它指向的对象的内存位置的虚拟地址。 > 要怎么知道 OS 给这个 C 程序进程分配的虚拟地址的大小呢？ 操作系统不给“C 程序”分配虚拟地址，“虚拟地址”的大小可能也不是你想要的那个答案。操作系统为每个进程提供虚拟内存，每程序都以为自己占有全部寻址空间的虚拟内存，虚拟地址的大小和处理器有关。 有意义的问题是：一个进程如何知道自己的虚拟内存里有多少页是可读的、可写的、可执行的？这个问题无法从 C 语言的抽象层级回答，你需要操作系统的 API 。 > 并且如何知道哪一块内存大小是可以读可以写，以避免出现下面程序的 Segmentation Fault 呢？ 在 C 语言看来，只有 malloc 等分配得到且未 free 、realloc 等的、取静态存储期对象的地址得到的、取自动存储期对象地址得到且该对象还未离开作用域的指针，以及它进行有定义算术运算得到的指针，才是有效的指针。解引用无效指针的效果是未定义行为，段错误仅仅是它的一种表现方式。 当然，结合操作系统 API 之后有更多获得有效指针的方式。但楼主本来的这个问题意义不明如果你不知道一个指针怎么来的，使用它有什么意义呢？如果你知道一个指针怎么来的，那你当然知道这个指针是否有效。 |
 | 12 MeePawn666 2024-03-21 04:23:35 +08:00 via Android 搜索 MMU ，你就都明白了 |
 | 13 dhb233 2024-03-21 10:10:19 +08:00 如果是要好好写程序，指针就不应该随便乱用啊。。。指针只应该指向你知道大小的内存，并且是在编码阶段就能明确内存大小的内存。比如 malloc 的一块内存，你申请的时候是知道有多大的；栈上的一个变量，你应该知道变量的 sizeof ；一个给定长度的数组，最大就是数组的 size ；无论哪种，你在写代码的时候，都要知道这块内存有多大。 同样的，传递指针的时候，要么是一个结构体的指针，要么一定加一个长度参数。 你非要用一些骚操作来解决，可以直接捕获段错误的信号啊，没有段错误就是没越界。但是这个也仅代表你没有越分配内存的界。如果越界写到了其他数据结构，那还是没办法。 |
 | 14 sbldehanhan 2024-03-21 10:29:56 +08:00 你需要内存就向操作系统申请一片内存，它会告诉你可用的内存地址，使用完就把它释放掉，至于哪片内存可用，哪片不可用，那是操作系统的事。如果这件事由程序员自己做，那要操作系统干啥？再说，你管理的过来吗？到时候程序不得走一步崩两次？ |
 | 15 4king 2024-03-21 10:45:30 +08:00 via Android pmap 可以看进程内存分布，得到虚拟地址对照看就行 |
 | 16 heguangyu5 2024-03-21 10:54:30 +08:00 过一遍一个可执行文件(ELF)是怎么被操作系统(linux kernel)加载并执行的,就很清楚了. http://heguangyu5.github.io/my-linux/html/20-init_post.html |
 | 17 PTLin 2024-03-21 10:55:32 +08:00 给你解释一下为什么你的代码会发生 segmentation fault ，以加强你对整个体系的认识。 在 Linux 中，地址空间会被分成一系列的段，例如映射到可执行文件段，映射到共享库的段，匿名映射（通常被用于堆）的段，这一系列段由叫 vma 结构的集合组成。可以从 proc 文件系统对应进程号的 maps 文件看到。 对于 x86 来讲虚拟地址会通过页表进行地址映射。倘若在页表里地址对应的条目不存在将会引发 page_fault 中断。 在中断的处理过程内，由于你的地址 0x1 是用户地址所以跳转到了处理用户地址的函数 do_user_addr_fault 。 这个函数会查找这个地址是否属于某个 vma ，然而没有查询到，所以调用了 bad_area_nosemaphore 向这个进程发送了 SIGSEGV 信号。 |
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