C++ 未初始化内存出现 flashback

2021-12-22 09:09 CST

在 C++ 中分配一个未初始化内存，然后读取它，会读取到这块内存之前被使用所留下的值，这种现象我称之为 flashback。

  1. 栈内存很容易出现这种现象，而且很容易观测出某种规律。 
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    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
 int a;
 std::cout << a << " ";
 a = i;
}

    这段代码可能输出

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    0 0 1 2 3 4 5 6 7 8

    除了第一个 0，其余的 0 1 2 3 4 5 6 7 8 都是 flashback 的结果

  2. 堆内存也会出现这种现象，但是很难观测出规律。 ```cpp struct A { int8_t m1[13]; int x; };

for (int i = 0; i < 10; ++i) { A* a = new A; std::cout « a->x « " "; a->x = i; delete a; } std::cout « std::endl;

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这段代码仍然可能输出

0 0 1 2 3 4 5 6 7 8

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除了第一个 0，其余的 0 1 2 3 4 5 6 7 8 都是 flashback 的结果。

在实际的业务逻辑代码中，new 操作可能深埋在复杂代码之中，并且不同对象的 new 操作也会相互影响。

```cpp
struct A
{
    int8_t m1[13];
    int x;
};

struct B
{
    int8_t m1[13];
    int x;
};

// cs1
A* a1 = new A;
a1->x = 66;
delete a1;

// cs2
/*
B* b1 = new B;
b1->x = 22;
delete b1;
*/

// cs3
A* a2 = new A;
delete a2;

std::cout << a1 << " " << a2 << " " << std::boolalpha << (a1 == a2) << " " << a2->x << std::endl;

这段代码可能输出

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0x1b05eb0 0x1b05eb0 true 66

成功观测到了 flashback

把 cs2 的注释解开，可能输出

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0x1718eb0 0x1718eb0 true 22

假设 cs2 的执行次数是随机的，或者 b1->x = 22 的 22 是随机的，并且只观测 a1 和 a2 的关系，那么观测到 flashback 的次数也是随机的。

C++ 未初始化内存出现 flashback by mkckr0 is licensed under CC BY-NC-ND 4.0