CERT C++: MEM50-CPP

Не получайте доступ освобожденный память

Описание

Управляйте определением

Не получайте доступ освобожденный память. [1]

Примеры

развернуть все

Описание

Доступ к указателю за пределы происходит, когда указатель разыменовывается вне его границ.

Когда указатель присвоен адрес, блок памяти сопоставлен с указателем. Вы не можете получить доступ к памяти, кроме того блокируют использование указателя.

Риск

Разыменование указателя вне его границ является неопределенным поведением. Можно считать непредсказуемое значение или попытку получить доступ к местоположению, которое не позволено, и столкнитесь с отказом сегментации.

Фиксация

Фиксация зависит от первопричины дефекта. Например, вы разыменовали указатель в цикле, и одна из этих ситуаций произошла:

  • Верхняя граница цикла является слишком большой.

  • Вы использовали адресную арифметику с указателями, чтобы усовершенствовать указатель с неправильным значением для шага указателя.

Чтобы устранить проблему, необходимо изменить связанный цикл или значение шага указателя.

Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. Можно реализовать закрепление на любом событии в последовательности. Если детали результата не показывают историю события, можно проследить использование, щелкните правой кнопкой по опциям по исходному коду и смотрите предыдущие связанные события. См. также Интерпретируют Результаты Polyspace Bug Finder.

Смотрите примеры мер ниже.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии в свой результат или код, чтобы избежать другого анализа. Смотрите Результаты Polyspace Адреса Через Исправления ошибок или Комментарии.

Пример - доступ к Указателю за пределы ошибка

int* Initialize(void)
{
 int arr[10];
 int *ptr=arr;

 for (int i=0; i<=9;i++)
   {
    ptr++;
    *ptr=i;
    /* Defect: ptr out of bounds for i=9 */
   }

 return(arr);
}

ptr присвоен адрес arr, который указывает на блок памяти размера 10*sizeof(int). В for - цикл, ptr постепенно увеличивается 10 раз. В последней итерации цикла ptr указывает вне блока памяти, присвоенного ему. Поэтому это не может быть разыменовано.

Исправление — указатель проверки остается в границах

Одно возможное исправление должно инвертировать порядок шага и разыменовать ptr.

int* Initialize(void)
{
 int arr[10];
 int *ptr=arr;

 for (int i=0; i<=9;i++)
     {
      /* Fix: Dereference pointer before increment */
      *ptr=i;
      ptr++;
     }

 return(arr);
}

После последнего шага, даже при том, что ptr указывает вне блока памяти, присвоенного ему, это не разыменовывается больше.

Описание

Освобождение ранее освобожденного указателя происходит, когда блок памяти освобожден несколько раз с помощью функции free без промежуточного выделения.

Риск

Когда указатель является выделенной динамической памятью с malloc, calloc или realloc, это указывает на ячейку памяти на куче. Когда вы используете функцию free на этом указателе, связанный блок памяти освобожден для перераспределения. Попытка освободить этот блок от памяти может привести к отказу сегментации.

Фиксация

Фиксация зависит от первопричины дефекта. Смотрите, намеревались ли вы выделить блок памяти указателю между первым освобождением и вторым. В противном случае удалите второй оператор free.

Как хорошая практика, после того, как вы освободите блок памяти, присваивают соответствующий указатель на NULL. Прежде, чем освободить указатели, проверяйте их на Нулевые значения и обработайте ошибку. Таким образом вы защищены от освобождения уже освобожденного блока.

Пример - освобождение ранее освобожденной ошибки указателя

#include <stdlib.h>

void allocate_and_free(void)
{

    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return;

    *pi = 2;
    free(pi);
    free (pi);       
    /* Defect: pi has already been freed */
}

Первый оператор free выпускает блок памяти, к которой относится pi. Второй оператор free на pi выпускает блок памяти, которая уже была освобождена.

Исправление — удаляет дублирующееся освобождение

Одно возможное исправление должно удалить второй оператор free.

#include <stdlib.h>

void allocate_and_free(void)
{

    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return;

    *pi = 2;
    free(pi);
    /* Fix: remove second deallocation */
 }

Описание

Использование ранее освобожденного указателя происходит, когда вы получаете доступ к блоку памяти после освобождения блока с помощью функции free.

Риск

Когда указатель является выделенной динамической памятью с malloc, calloc или realloc, это указывает на ячейку памяти на куче. Когда вы используете функцию free на этом указателе, связанный блок памяти освобожден для перераспределения. Попытка получить доступ к этому блоку памяти может привести к непредсказуемому поведению или даже отказу сегментации.

Фиксация

Фиксация зависит от первопричины дефекта. Смотрите, намеревались ли вы освободить память позже или выделить другой блок памяти указателю перед доступом.

Как хорошая практика, после того, как вы освободите блок памяти, присваивают соответствующий указатель на NULL. Прежде, чем разыменовать указатели, проверяйте их на Нулевые значения и обработайте ошибку. Таким образом вы защищены от доступа к освобожденному блоку.

Пример - использование ранее освобожденной ошибки указателя

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
 int increment_content_of_address(int base_val, int shift)
   { 
    int j;
    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return 0;

    *pi = base_val;
    free(pi);

    j = *pi + shift;
    /* Defect: Reading a freed pointer */
 
    return j;
   }

Оператор free выпускает блок памяти, к которой относится pi. Поэтому dereferencingpi после оператора free не допустим.

Исправление — свободный указатель после использования

Одно возможное исправление должно освободить указатель pi только после последнего экземпляра, где к этому получают доступ.

#include <stdlib.h>

int increment_content_of_address(int base_val, int shift)
{
    int j;
    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return 0;

    *pi = base_val;

    j = *pi + shift;
    *pi = 0;

    /* Fix: The pointer is freed after its last use */
    free(pi);               
    return j;
}

Проверяйте информацию

Группа: 06. Управление памятью (MEM)

Введенный в R2019a


[1]  Это программное обеспечение было создано MathWorks, включающим фрагменты: “Веб-сайт SEI CERT-C”, © 2017 Carnegie Mellon University, веб-сайт SEI CERT-C © 2017 Carnegie Mellon University”, CERT SEI C Кодирование Стандарта – Правил для Разработки безопасных, Надежных и Защищенных систем – 2 016 Выпусков”, © 2016 Carnegie Mellon University, and “CERT SEI Стандарт Кодирования C++ – Правил для Разработки безопасных, Надежных и Защищенных систем на C++ – 2 016 Выпусков” © 2016 Carnegie Mellon University, со специальным разрешением от его Института программной инженерии.

ЛЮБОЙ МАТЕРИАЛ УНИВЕРСИТЕТА КАРНЕГИ-МЕЛЛОН И/ИЛИ ЕГО ИНСТИТУТА ПРОГРАММНОЙ ИНЖЕНЕРИИ СОДЕРЖАЛ, ЗДЕСЬ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ НА ОСНОВЕ "ASIS". УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ-МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ ГАРАНТИЙ НИКАКОГО ВИДА, ИЛИ ВЫРАЗИЛ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЛ, ОТНОСИТЕЛЬНО ЛЮБОГО ВОПРОСА ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИЛ, ГАРАНТИЯ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ЦЕЛИ ИЛИ ВЫСОКОГО СПРОСА, ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОСТИ, ИЛИ ЗАКАНЧИВАЕТСЯ ПОЛУЧЕННЫЙ ИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛА. УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ-МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ ГАРАНТИИ НИКАКОГО ВИДА ОТНОСИТЕЛЬНО СВОБОДЫ ОТ ПАТЕНТА, ТОВАРНОГО ЗНАКА ИЛИ НАРУШЕНИЯ АВТОРСКОГО ПРАВА.

Это программное обеспечение и сопоставленная документация не были рассмотрены, ни являются подтвержденным Университетом Карнеги-Меллон или его Институтом программной инженерии.