缓冲区溢出测试程序执行后出现Segmentation Fault的原因咨询

先梳理下你提供的测试代码和现象：

测试代码（buffer.c） #

#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h>
#include<string.h> 

int pass(char password[]) { 
    int auth=0; 
    char p[16]; 
    strcpy(p,password); 
    if(strcmp(p,"Hello")==0) { 
        auth=1; 
    } 
    return auth; 
} 

void main(int argc,char *argv[]) { 
    if(pass(argv[1])) { 
        printf("----ACCESS GRANTED----\n"); 
    } else { 
        printf("----ACCESS DENIED----\n"); 
    } 
} 
//aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 
// aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 

测试结果 #

1. 正常输入的预期结果：

gcc -g buffer.c 
./a.out Hello 
----ACCESS GRANTED---- 

（此结果符合预期。）

2. 输入较长字符串触发缓冲区溢出，绕过验证：

./a.out aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 
----ACCESS GRANTED---- 

（表明发生了缓冲区溢出。）

3. 输入更长字符串后出现段错误：

./a.out aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 
----ACCESS GRANTED---- 
Segmentation fault

为什么会出现Segmentation Fault？ #

这要从栈内存的布局和函数调用的栈帧结构说起：

在pass函数的栈帧里，局部变量的布局大概是这样的（具体顺序可能因编译器和架构略有不同，但核心逻辑一致）：

• 首先是char p[16]，占16字节的栈空间
• 接下来是int auth，占4字节（32位架构）或8字节（64位架构）的栈空间
• 再往下是函数的返回地址（保存着pass函数执行完后要回到main函数的哪个位置继续执行），还有栈基址指针等关键数据

当你输入的字符串长度超过16字节时：

• 前16字节填满p数组
• 接下来的字节会覆盖auth变量的值，把原本的0改成非0值（比如全是'a'的话，对应的ASCII值是0x61，属于非0），所以pass函数返回1，main函数输出ACCESS GRANTED
• 但当输入的字符串长度继续增加，超过p+auth的总长度后，就会继续覆盖栈上更靠后的返回地址。当pass函数执行完毕，要跳转到返回地址指向的位置时，这个地址已经被你输入的无效数据（比如0x61616161这类无意义的地址）覆盖了，而这个地址通常不属于程序的合法内存空间，CPU尝试访问这个无效地址时，就会触发操作系统的内存保护机制，抛出Segmentation Fault（段错误）。

简单来说：短的超长输入只是篡改了auth变量让验证通过，但更长的输入篡改了函数的返回地址，导致程序执行到了非法内存区域，触发段错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aaryan BHAGAT