内存调试神器- ASan详解及实例分析

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ASan，即Address Sanitizer，是一个适用于c/c++程序的动态内存错误检测器，它由一个编译器检测模块（LLVM pass）和一个替换malloc函数的运行时库组成，在性能及检测内存错误方面都优于Valgrind，你值得拥有。

适用平台

强大功能

ASan作为编译器内置功能，支持检测各种内存错误：

如何使用

下面针对内存的几种c/c++常见内存错误，编写例子，看下ASan的检测输出情况：

• 堆缓冲区溢出

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char *heap_buf = (char*)malloc(32*sizeof(char)); memcpy(heap_buf+30, "overflow", 8); //在heap_buf的第30个字节开始，拷贝8个字符 free(heap_buf); return 0; } 

可以看到asan报错：40602ERROR: AddressSanitizer: heap-buffer-overflow on address 0x0 at xxxx,下面也列出了发生heap-buffer-overflow时的调用链及heap buffer在哪里申请的。

• 栈缓冲区溢出

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char stack_buf[4] = {0}; strcpy(stack_buf, "1234"); return 0; } 

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38634ERROR: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow on address 0x7ffcf3d8b8d4 at pc 0x7f8714bbaa1d bp 0x7ffcf3d8b8a0 sp
0x7ffcf3d8b048 WRITE of size 5 at 0x7ffcf3d8b8d4 thread T0
#0 0x7f8714bbaa1c (/lib64/libasan.so.5+0x40a1c)
#1 0x in main (/root/asan_test/stack_ovf_test+0x)
#2 0x7f87147da872 in __libc_start_main (/lib64/libc.so.6+0x23872)
#3 0x4007cd in _start (/root/asan_test/stack_ovf_test+0x4007cd)

可以看到asan报错：38634ERROR: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow on address 0x7ffcf3d8b8d4 at xxx，发生stack buffer overflow时函数的调用链信息。

• 使用悬空指针

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char *p = (char*)malloc(32*sizeof(char)); free(p); int a = p[1]; return 0; } 

• 使用栈上返回的变量

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int *ptr; void get_pointer() { int local[10]; ptr = &local[0]; return; } int main() { get_pointer(); printf("%d\n", *ptr); return 0; } 

• 使用退出作用域的变量

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { int *p; { int num = 10; p = &num; } printf("%d/n", *p); return 0; } 

• 重复释放

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { char *p = (char*)malloc(32*sizeof(char)); free(p); free(p); return 0; } 

• 使用退出作用域的内存

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int *p; { int num = 10; p = &num; } printf("%d/n", *p); return 0; } 

• 内存泄露检测

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> char* get_systeminfo() { char *p_system = (char*)malloc(38*sizeof(char)); strcpy(p_system, "Linux version 4.18.0-147.el8.x86_64"); return p_system; } int main() { printf("system info:%s", get_systeminfo()); return 0; } 

SUMMARY: AddressSanitizer: 38 byte(s) leaked in 1 allocation(s).

注：内存泄漏检测时，需带上ASAN_OPTIONS=detect_leaks=1参数启程序。

ASan输出格式优化

ASAN_OPTIONS=’stack_trace_format=“[frame=%n, function=%f, location=%S]”’参数启动程序

更多配置参数

• 编译参数

• 运行时参数

查看看所有的运行时参数，可以用ASAN_OPTIONS=help=1启动程序，就会输出所有支持的参数标志：

参考：

https://github.com/google/sanitizers/wiki/AddressSanitizer

https://www.cnblogs.com/king-howe/p/14072200.html