理解内存地址的值

Question

出于好奇，我编写了一个非常简单的程序来读取单元素数组前后的前 1000 个字节，只是为了看看我会得到什么值，以及如何使用它们。

#include <stdio.h>

int main(){
    char mem[1];
    printf("\n\tSeeking Ahead...\n\t %lld to %lld\n\n",mem,mem+1000);

    for(int i=0; i <= 1000; i++)
        printf("%lld ",mem[i]);

    printf("\n\n\tSeeking Behind...\n\t %lld to %lld\n\n",mem-1000,mem);

    for(int i=1000; i >= 0; i--;)
        printf("%lld ",*(mem-i));

    printf("\n\n-------END------\n\n");
    
    return 0;
} 

选择"%lld"的原因是我有一些模糊的想法，即 64 位系统将有 64 位地址，因此 long long 可能是合适的（64 位 int）。

我没有使用"%d"因为这会给我 -ve 值，因为 int 太小，而"%x"或"%o"也会因为超出unsigned int大小的值而发疯——例如，我会得到ffff... int将读取 -ve 值。

我知道就 C 标准而言，这基本上是UB ，但没有什么是真正随机的，所以我想知道可能的原因：

• 一些值，比如127 , 0 ，会一直重复
• 显示的大多数值都是4294967...位数字，这些数字是固定的： 4294967...
• 一些明显随机的 2 位或 3 位数字值漂浮在这片大数字之间，例如123 、 18 、 55 、 96 ...

我不是问为什么会出现这些确切的值，那是不可能回答的，我问的是为什么0秒、8-10 位数字（有 7 个常用数字？）和一些看起来正常的 2-3 位数字的一般模式数字值出现，以及如何理解这些值？

此外，只在 MacOSX 上运行它（没有尝试过 Windows），并且使用"%c" ，在“向前搜索”时，它返回实际字符​​，如下所示：

executable_path=./memdump./memdumpTERM_PROGRAM=Apple_TerminalSHELL=/bin/bashTERM=xterm-256colorTMPDIR=/var/folders...

为什么 ？

Answer 1

printf() -specifier %lld需要long long as 参数。 如果你提供一个更短的变量，就像你做的那样，你只设置这个参数的一部分并导致 UB，除了你通过访问数组越界而导致的 UB（是的，我知道 UB 是 UB 并且没有不同的UB 的形式，但我想解释为什么你会得到你得到的值）。 在 AMD64 上，该值的高 32 位可能与之前设置使用的寄存器的程序的某些随机部分相同，而char参数仅更改低 32 位部分。 int范围之外的每个值都是因为这个错误。 mem[i]是一个字符，然后被提升为一个int 。 因此，您通常不会以这种方式获得int范围内的值，但不会获得char范围内的值。

如果您想让该实验使用正确的格式说明符，我建议您使用十六进制格式说明符。 使用unsigned char也会更聪明。 它仍然是 UB，因为它越界访问内存，但您更有可能打印实际存储在内存中的内容。

您可以对[]运算符使用负值，当您有一个指向数组中间或末尾的指针并且负值仍在数组内时，这是很好的定义。 这不是你的情况，因为它不再在数组内，但它仍然有效。 您可以将两个循环合并为一个循环。