C语言读取Shader文件时fgets触发内存访问违例错误排查

错误信息：在Project-512.exe进程的ucrtbase.dll模块中，地址0x00007FFECFCBB16B处抛出异常：0xC0000005: 写入地址0xFFFFFFFFF9CF4880时发生内存访问违例。

核心问题分析 #

错误触发在readShader函数的while (fgets(str, fileSize, fpointer) != NULL)行，根源在于以下几个代码缺陷：

• 缓冲区参数错误：fgets的第二个参数需包含字符串终止符\0的空间，你传入的fileSize是文件字节数，未预留终止符位置，导致写入越界。
• 类型溢出风险：ftell返回long类型，用int存储fileSize会在大文件场景下溢出，分配的内存远小于实际需求。
• 无效指针访问：fgets返回NULL时，str的内容未定义，后续printf("%s", str)会访问非法内存。
• 内存泄漏与无效返回：分配的shaderCode未写入任何数据就返回，同时str的内存未释放，造成泄漏。
• 双重释放问题：compileShaders中重复释放已被释放的shader源指针，触发未定义行为。

修复后的代码实现 #

修正后的readShader函数 #

static char* readShader(const char path[]) {
    char cwd[1024];
    if (getcwd(cwd, sizeof(cwd)) != NULL) {
        printf("Current working dir: %s\n", cwd);
    } else {
        perror("getcwd() error");
        return NULL;
    }

    char full_path[512];
    snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s/%s", cwd, path);
    FILE* fpointer = fopen(full_path, "rb"); // 二进制模式避免换行符转换问题
    if (fpointer == NULL) {
        fprintf(stderr, "ERROR: COULD NOT LOAD SHADER: %s\n", full_path);
        return NULL;
    }

    // 获取文件大小
    fseek(fpointer, 0, SEEK_END);
    long fileSize = ftell(fpointer);
    if (fileSize < 0) {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to get file size\n");
        fclose(fpointer);
        return NULL;
    }
    rewind(fpointer);

    // 分配内存，预留终止符空间
    char* shaderCode = malloc(fileSize + 1);
    if (shaderCode == NULL) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n");
        fclose(fpointer);
        return NULL;
    }

    // 一次性读取整个文件，避免逐行读取的边界问题
    size_t bytesRead = fread(shaderCode, 1, fileSize, fpointer);
    if (bytesRead != fileSize) {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to read entire shader file\n");
        free(shaderCode);
        fclose(fpointer);
        return NULL;
    }
    // 添加字符串终止符
    shaderCode[fileSize] = '\0';

    printf("Shader loaded successfully. File size: %ld bytes\n", fileSize);
    printf("Shader content:\n%s\n", shaderCode);

    fclose(fpointer);
    return shaderCode;
}

其他必要修复 #

1. 删除compileShaders中的重复释放：移除函数末尾的free(vertexShaderSource);和free(fragmentShaderSource);，这两个指针已在编译后释放。
2. 统一文件大小类型：所有存储文件大小的变量改用long类型，避免溢出。
3. 二进制模式打开文件：用"rb"模式读取，避免Windows下文本模式将\n转换为\r\n导致的大小计算偏差。

修复原理 #

• 改用一次性读取整个文件的方式，彻底规避逐行读取的缓冲区边界问题，同时提升效率。
• 确保内存分配预留字符串终止符空间，杜绝越界写入。
• 二进制模式读取保证文件大小计算准确，避免换行符转换导致的内容长度不符。
• 清理无效指针访问和重复释放操作，消除未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aegis