Arduino Nano执行memcpy时崩溃，求原因分析

问题场景 #

在Arduino Nano开发中，我们通过decrypt函数解密Base64编码的rxPacket得到字符串decryptedRes，尝试提取最后一个^前的内容时，执行memcpy引发设备崩溃：

基础定义代码 #

const uint8_t RX_MSG_MAX_LENGTH = 160;
char rxPacket[RX_MSG_MAX_LENGTH];

const char *decrypt(const char *base64Text) {
  // ... 解密逻辑实现
  return (char*) message;
}

const char *decryptedRes = decrypt(rxPacket);

提取逻辑代码 #

// verify checksum
//char checker[RX_MSG_MAX_LENGTH] = "";
char * checker = new char[strlen(decryptedRes) + 1];

const char * pos = strrchr(decryptedRes, '^');
if (pos != nullptr) {
  uint8_t length = pos - decryptedRes + 1; // 包含分隔符^的长度
  memcpy(checker, decryptedRes, length); // 执行此处时Nano崩溃
  checker[length] = '\0';

  // ... 后续校验逻辑
}

崩溃原因分析 #

1. 动态内存分配失败（最可能原因） #

Arduino Nano搭载的ATmega328P芯片仅拥有2KB SRAM，扣除系统占用后可用内存极为有限：

• 当剩余内存不足以分配strlen(decryptedRes)+1字节的连续空间时，new会返回空指针（AVR平台下直接触发内存访问错误）。
• 后续memcpy操作空指针指向的非法内存，直接导致设备崩溃。
• 此外，AVR平台的动态内存管理易产生内存碎片，即使总剩余内存足够，也可能因碎片无法分配连续空间导致分配失败。

2. decrypt函数返回非法内存 #

如果decrypt函数内部的message是栈内存（例如char message[RX_MSG_MAX_LENGTH];），函数返回后栈内存会被系统回收复用：

• 虽然Serial.println(decryptedRes)可能暂时打印出正确内容（栈内存尚未被覆盖），但后续执行strlen、strrchr、memcpy时，栈内存已被其他操作覆盖，访问非法内存引发崩溃。

3. 长度计算溢出风险 #

length被定义为uint8_t（8位无符号整数，最大值255）：

• 若decryptedRes的长度超过255，pos - decryptedRes + 1的结果会溢出，变成远小于实际值的错误数值。
• 虽不会直接导致memcpy崩溃，但后续使用checker时会因数据截断引发逻辑错误，间接导致设备异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Musa P.