【缺陷周话】第29期:返回栈地址

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1、返回栈地址

C/C++程序占用的内存分为以下几个部分:程序代码区、静态数据区、堆区、栈区,其中局部变量、函数参数等存放在栈区。栈区存储的变量由编译器自动分配和释放,当函数返回了指向该变量的指针,实际是返回了一个栈的地址,该地址在函数调用完成后即会失效,因此在编写代码时,应避免返回栈地址问题。详细请参见:CWE-562: Return of Stack Variable Address。

 

2、 返回栈地址的危害

返回栈地址通常会导致程序运行出错,原因是函数指向的地址中的内容随着函数生命周期结束而被释放了,此时指针指向的内容是不可预料的,对返回的栈地址进行访问会导致未定义的行为,甚至可能造成程序崩溃。

 

3、示例代码

示例源于Samate Juliet Test Suite for C/C++ v1.3 (https://samate.nist.gov/SARD/testsuite.php),源文件名:CWE562_Return_of_Stack_Variable_Address__return_buf_01.c。

3.1缺陷代码

在上述示例代码中,在第14行声明和初始化了一个字符数组,并在17行使用 return charString; 进行返回,此时返回的是栈地址。因此该示例存在“返回栈地址”问题。

使用360代码卫士对上述示例代码进行检测,可以检出“返回栈地址”缺陷,显示等级为高。如图1所示:

图1:返回栈地址的检测示例

3.2 修复代码

在上述修复代码中,Samate 给出的修复方式为: 在第14行将字符数组定义为 static,当 static 用来修饰局部变量的时候,它就改变了局部变量的存储位置,从原来的栈中存放改为静态存储区,因此在第21行 return charString; 时,避免了返回栈地址。同时 Samate 样本也指出这并不是一个完全的顺应性例子,需要根据实际场景来针对性修复。

使用360代码卫士对修复后的代码进行检测,可以看到已不存在“返回栈地址”缺陷。如图2:

图2:修复后检测结果

 

4、如何避免返回栈地址

(1)注意指针指向的内存,避免返回栈地址。

(2)使用源代码静态分析工具,可以有效发现这类问题。

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