短路評估是否可以觸發競爭條件？

Question

我喜歡打高爾夫球。 鑒於CVE-2016-5195 ，我想知道我的任何“ golf”代碼是否都可以觸發競爭條件。

假設我們有兩個函數，兩個函數都返回一個布爾值，並且我們正在初始化一個名為result的布爾變量：

result = foo() || bar();

在理想的世界中，我們有兩種情況：

1. foo返回true 。 不要打電話bar 。 result等於true 。 [短路情況]
2. foo返回false 。 請致電bar() result等於bar返回的值。

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我的問題是：是否會有一段時間違反短路評估，並且盡管foo返回true foo調用bar ，或更糟糕的是，可能是由於多線程而在foo被調用之前先調用bar嗎？ 如果是這樣，您是否可以提供一段代碼來觸發這種行為？

您的答案可能是關於使用該語法有效的任何一種或多種語言的，盡管我認為某些語言對這種語言的要求會比其他語言更為嚴格。

Answer 1

當一系列操作的結果取決於執行這些操作的順序時，就會發生競爭條件。

&&和|| C ++中的運算符保證從左到右求值，並且如果第一個運算符為false / true則不對第二個運算符進行求值。 由於操作順序是有保證的，因此foo操作和bar操作之間沒有競爭條件。 但是，每個操作之間仍然存在競爭條件。

違反上述保證的代碼不是C ++代碼，同樣，符合要求的C ++編譯器也永遠不會發出違反那些保證的代碼。

Answer 2

您所指的情況不是競爭條件。 讓我們再次回到您的問題：

是否會有一段時間違反短路評估，盡管foo返回true仍會調用bar，或者更糟糕的是，可能由於多線程而在調用foo之前先調用bar嗎？

我猜正確的問題是：

將永遠是一個有酒吧時被調用后調用函數foo使用假的結果的時間，但同時它被稱為foo將返回true，如果將被再次叫什么名字？

好的，讓我們用潛在的race condition狀態編寫一些代碼。

#define BUFFER_SIZE 0x1000
char globalBuffer[BUFFER_SIZE];

bool foo() { // have user an access to the path_to_file file?
   return access(path_to_file, 0666) != 0; // path_to_file declared somewhere
}

bool bar() {
    FILE *file = fopen(path_to_file, "r");
    if (file == NULL) return false;
    char *ptr = gfets(globalBuffer, BUFFER_SIZE, file);
    if (ptr == NULL) return false;
    return true;
}
...
result = foo() || bar(); // if foo is false, then user have an access
printf("%s", globalBuffer);

假設我們可以控制path_to_file。

如果我們像這樣做一個無限循環，就會出現競爭條件

#!/bin/bash

while :
do
    ln -s /path/to/good/access/file /path/to/file
    rm -f /path/to/file
    ln -s /etc/shadow /path/to/file
done

經過一些嘗試，如果您的應用程序具有suid位-我將讀取/ etc / shadow的內容

但是，讓我們回到您的問題：

不行不行 如果foo返回true，則不會調用bar 。 即使您來自其他線程，如果您有多線程。 每個線程都有自己的寄存器和堆棧。 因此，在同一個表達式中調用兩個函數的情況下，您應該相信c ++標准。 但這並不意味着您的代碼是安全的。 種族狀況是100種可能出現的問題之一。

Answer 3

請注意，C ++支持運算符重載，但短路僅是內置運算符（c ++ 17之前）的功能，而不是用戶提供的重載。

也就是說，在所有當前版本的C ++中，除非您同時知道這兩種類型並且知道沒有自由函數運算符，否則不能假定會發生短路。 正在陰影中。

有關p0145的信息 ，請參見c ++ 17中的變化。

（粗體是加法，斜體去除）

更改第5/2段，如下所示：[注意：運算符可以重載，即在應用於類類型（條款9）或枚舉類型（7.2）的表達式時具有特定含義。 重載運算符的使用將轉換為函數調用，如13.5中所述。 重載的運算符遵循第5章中指定的語法和評估順序規則，但操作數類型*，* 和值類別以及評估順序的要求已由函數調用規則取代。 對於重載的運算符（13.5），不能保證運算符之間的關系（例如++ a表示a + = 1），對於布爾類型的操作數也不保證。 —尾注]