C语言:gcc 或 g++ 数组边界检查方法

在 GCC 或 G++ 中,默认情况下不提供数组边界检查,但可以通过以下方法实现运行时检查:


1. 使用 AddressSanitizer (ASan)

AddressSanitizer 是 GCC 和 Clang 支持的动态内存错误检测工具,可以检测数组越界访问。编译时添加 -fsanitize=address 选项即可启用:

bash 复制代码
g++ -fsanitize=address -g -o your_program your_source.cpp

特点

  • 在运行时检测数组越界(堆、栈、全局数组均有效)。
  • 错误发生时,会打印详细的错误信息(如越界位置、内存布局)。
  • 对性能有一定影响(通常 2x 左右),适合调试环境。

示例

cpp 复制代码
int main() {
    int arr[5] = {0};
    arr[5] = 10; // 越界访问
    return 0;
}

运行后会输出类似:

复制代码
ERROR: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow

2. 使用 -fstack-protector

GCC 的栈保护选项(-fstack-protector)可以检测栈缓冲区溢出,但主要用于防御攻击,不是专门的数组边界检查工具

bash 复制代码
g++ -fstack-protector -o your_program your_source.cpp

3. 静态代码分析(编译时警告)

通过 -Wall -Wextra 开启警告,某些明显的越界访问可能在编译时被检测到:

bash 复制代码
g++ -Wall -Wextra -o your_program your_source.cpp

4. C++ 容器替代原生数组

使用 std::vectorstd::array.at() 方法,会在越界时抛出 std::out_of_range 异常:

cpp 复制代码
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec(5);
    vec.at(5) = 10; // 抛出异常
    return 0;
}

总结

方法 原理 适用场景 性能影响
AddressSanitizer 运行时检测 调试/测试 较高
-fstack-protector 栈保护 生产环境安全
静态分析警告 编译时检查 开发阶段
C++ 容器 .at() 语言层面检查 所有场景 轻微

建议 :开发阶段使用 AddressSanitizer 调试内存错误,生产环境优先选择安全的容器(如 std::vector)。


编写 tri_yanghui.c 如下

c 复制代码
/* tri_yanghui.c 计算杨辉三角 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 21

int a[N][N];

int main(){
    int n;
    scanf("%d", &n);
    // 赋初值
    for(int i=1; i<=n; i++)
        a[i][1] = a[i][i] = 1;
    // 递归求二项式系数
    for(int i=1; i<=n; i++){
        for(int j=2; j<i; j++)
            a[i][j] = a[i-1][j] + a[i-1][j-1];
    }
    // 输出结果
    for(int i=1; i<=n; i++){
        for(int j=1; j<=i; j++)
            printf("%d ", a[i][j]);
        printf("\n");
    }
}

where tcc

D:\Tcc\tcc\tcc.exe

编译 tcc -b tri_yanghui.c

执行 .\tri_yanghui

25

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