6.54 Функции проверки размера объектов, встроенные в язык

GCC реализует ограниченный механизм защиты от переполнения буфера, который может предотвратить некоторые атаки с переполнением буфера.

Встроенная функция: size_t __builtin_object_size (void * ptr, int type)

является встроенной конструкцией, возвращающей константу количества байтов от ptr до конца объекта, на который указывает указатель ptr (если это известно во время компиляции). __builtin_object_size никогда не оценивает свои аргументы на побочные эффекты. Если в них есть побочные эффекты, она возвращает (size_t) -1 для type 0 или 1 и (size_t) 0 для type 2 или 3. Если ptr может указывать на несколько объектов, и все они известны во время компиляции, возвращаемое число является максимальным количеством оставшихся байтов в этих объектах, если type & 2 равно 0, и минимальным, если оно отлично от нуля. Если определить, на какие объекты указывает ptr, во время компиляции невозможно, __builtin_object_size должно возвращать (size_t) -1 для type 0 или 1 и (size_t) 0 для type 2 или 3.

type — целочисленная константа от 0 до 3. Если младший бит равен нулю, объекты являются целыми переменными, если он установлен, ближайший окружающий подобъект считается объектом, на который указывает указатель. Второй бит определяет, вычисляется ли максимальное или минимальное количество оставшихся байтов.

struct V { char buf1[10]; int b; char buf2[10]; } var;
char *p = &var.buf1[1], *q = &var.b;

/* Here the object p points to is var.  */
assert (__builtin_object_size (p, 0) == sizeof (var) - 1);
/* The subobject p points to is var.buf1.  */
assert (__builtin_object_size (p, 1) == sizeof (var.buf1) - 1);
/* The object q points to is var.  */
assert (__builtin_object_size (q, 0)
        == (char *) (&var + 1) - (char *) &var.b);
/* The subobject q points to is var.b.  */
assert (__builtin_object_size (q, 1) == sizeof (var.b));

Для многих общих функций работы со строками добавлены встроенные функции, например, для memcpy __builtin___memcpy_chk предусмотрена встроенная функция. Эта встроенная функция имеет дополнительный последний аргумент, который представляет собой количество оставшихся байтов в объекте, на который указывает аргумент dest, или (size_t) -1 если размер неизвестен.

Встроенные функции оптимизируются в обычные функции работы со строками, такие как memcpy, если последний аргумент (size_t) -1 или если во время компиляции известно, что объект назначения не будет переполнен. Если компилятор может определить во время компиляции, что объект всегда будет переполнен, он выдает предупреждение.

Предполагаемое использование может быть, например:

#undef memcpy
#define bos0(dest) __builtin_object_size (dest, 0)
#define memcpy(dest, src, n) \
  __builtin___memcpy_chk (dest, src, n, bos0 (dest))

char *volatile p;
char buf[10];
/* It is unknown what object p points to, so this is optimized
   into plain memcpy - no checking is possible.  */
memcpy (p, "abcde", n);
/* Destination is known and length too.  It is known at compile
   time there will be no overflow.  */
memcpy (&buf[5], "abcde", 5);
/* Destination is known, but the length is not known at compile time.
   This will result in __memcpy_chk call that can check for overflow
   at run time.  */
memcpy (&buf[5], "abcde", n);
/* Destination is known and it is known at compile time there will
   be overflow.  There will be a warning and __memcpy_chk call that
   will abort the program at run time.  */
memcpy (&buf[6], "abcde", 5);

Такие встроенные функции предоставляются для memcpy, mempcpy, memmove, memset, strcpy, stpcpy, strncpy, strcat и strncat.

Также существуют встроенные функции проверки для функций форматированного вывода.

int __builtin___sprintf_chk (char *s, int flag, size_t os, const char *fmt, ...);
int __builtin___snprintf_chk (char *s, size_t maxlen, int flag, size_t os,
                              const char *fmt, ...);
int __builtin___vsprintf_chk (char *s, int flag, size_t os, const char *fmt,
                              va_list ap);
int __builtin___vsnprintf_chk (char *s, size_t maxlen, int flag, size_t os,
                               const char *fmt, va_list ap);

Дополнительный аргумент flag передается без изменений в функции __sprintf_chk и т. д. и может содержать зависящие от реализации флаги о том, какие дополнительные меры безопасности может принять функция проверки, такие как обработка %n по-другому.

Аргумент os — это размер объекта, на который указывает s, как и в других встроенных функциях. Однако есть небольшая разница в поведении: если os равен (size_t) -1, встроенные функции оптимизируются в не проверяющие функции только если flag равен 0, в противном случае функция проверки вызывается с аргументом os, установленным в значение (size_t) -1.

Кроме того, существуют встроенные функции проверки __builtin___printf_chk, __builtin___vprintf_chk, __builtin___fprintf_chk и __builtin___vfprintf_chk. У них есть только один дополнительный аргумент, flag, перед строкой формата fmt. Если компилятор может оптимизировать их в функции fputc и т. д., он это делает, в противном случае вызывается функция проверки, и аргумент flag передается ей.

Далее: Встроенные функции проверки границ указателей, Предыдущее: Расширения памяти x86, специфичные для модели памяти с транзакционными операциями, Вверх: Расширения языка C [Содержание][Индекс]