c语言 数组越界 怎么检查工具

数组越界是C语言编程中常见的错误之一，它会导致程序崩溃或者产生不可预期的结果，为了避免这种错误，我们需要在编写代码时进行严格的检查，本文将介绍如何使用一些工具来检查C语言数组越界问题。

1、静态代码分析工具

静态代码分析工具可以在不运行程序的情况下检查代码中的错误，这些工具通常可以检测到许多常见的编程错误，包括数组越界，以下是一些常用的静态代码分析工具：

Clang Static Analyzer：这是Clang编译器的一个插件，可以检测C、C++和ObjectiveC代码中的内存泄漏、未初始化变量、数组越界等问题，使用方法如下：

1) 安装Clang Static Analyzer：在Ubuntu系统中，可以使用以下命令安装：

“`

sudo aptget install clanganalyzer

“`

2) 使用Clang Static Analyzer检查代码：在项目目录下创建一个名为compile_commands.json的文件，其中包含项目的编译命令，然后使用以下命令运行Clang Static Analyzer：

“`

scanbuild clang <your_source_file>.c o <output_file>

“`

Clang Static Analyzer会输出检查结果，包括发现的数组越界问题。

Cppcheck：这是一个开源的C/C++静态分析工具，可以检测内存泄漏、未初始化变量、数组越界等问题，使用方法如下：

1) 安装Cppcheck：在Ubuntu系统中，可以使用以下命令安装：

“`

sudo aptget install cppcheck

“`

2) 使用Cppcheck检查代码：运行以下命令：

“`

cppcheck enable=all <your_source_file>.c

“`

Cppcheck会输出检查结果，包括发现的数组越界问题。

2、动态分析工具

动态分析工具需要在程序运行时检查代码，这些工具通常比静态分析工具更慢，但可以检测到更多的问题，包括运行时错误，以下是一些常用的动态分析工具：

Valgrind：这是一个用于检测内存管理和线程错误的开源工具，它可以检测到数组越界、内存泄漏等问题，使用方法如下：

1) 安装Valgrind：在Ubuntu系统中，可以使用以下命令安装：

“`

sudo aptget install valgrind

“`

2) 使用Valgrind检查代码：运行以下命令：

“`

valgrind leakcheck=full <your_executable>

“`

Valgrind会输出检查结果，包括发现的数组越界问题。

AddressSanitizer（ASan）：这是GCC和Clang编译器中的一个内存错误检测器，可以检测到数组越界、内存泄漏等问题，使用方法如下：

1) 确保编译器支持ASan：在编译时添加fsanitize=address选项。

“`

gcc fsanitize=address g <your_source_file>.c o <output_file>

“`

2) 运行程序：运行生成的可执行文件，ASan会在程序运行时检测到数组越界问题，并输出相应的错误信息。

3、GDB调试器

GDB是一个强大的调试器，可以帮助我们找到程序中的错误，当我们发现程序崩溃时，可以使用GDB来定位问题，以下是如何使用GDB调试数组越界问题的方法：

确保你的程序已经用g选项编译，以便GDB可以获取源代码信息。

“`

gcc g <your_source_file>.c o <output_file>

“`

使用GDB运行程序：运行以下命令：

“`

gdb <output_file> <program_arguments>

“`

如果程序崩溃，GDB会显示一个堆栈跟踪，我们可以使用frame命令切换到导致崩溃的函数。

“`

(gdb) frame <n>

“`

现在，我们可以使用list命令查看当前函数的源代码，以及附近的几行代码，这有助于我们找到可能导致数组越界的代码行。

“`

(gdb) list <line_number>, +5000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000xb7e4a8d9f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6xb7e4a8d9f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6xb7e4a8d9f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6f6xb7e4a8d9+12345 "hello, world" > output.txt (gdb) print array[12345] (gdb) continue (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb) exit (gdb) shell $ cat output.txt "hello, world" (gdb) quit (gdb}