cpp（九）—关于堆栈、字节序#

栈#

栈主要用于保存函数执行过程中需要的数据，例如：

• 局部变量
• 函数调用时需要保存的信息
• 部分函数参数
• 返回地址和寄存器保存现场（具体位置取决于 ABI 和编译器）

1
void test() {
2
    int a = 10;
3
    int b = 20;
4
    int c = a + b;
5
}

函数执行的时候，编译器会安排空间

比如下面的汇编

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SUB SP, SP, #0x30

这通常表示：

将栈指针 SP 减少 0x30，为当前函数分配 48 字节的栈空间。

函数结束时可能看到：

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ADD SP, SP, #0x30
2
RET

这里表示释放空间。

栈在操作系统里布局通常是处在在上方，会往低地址生长。

堆#

堆用于程序运行过程中动态申请和释放内存。

例如：

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int* p = new int(100);

这里发生了什么？

1. 程序向动态内存分配器申请空间。
2. 分配器返回一块可以存放 int 的内存地址。
3. 指针变量 p 保存这个地址。
4. *p 访问这块内存中的整数。

这里隐藏着一个堆栈关系：位于栈上的指针p里保存着堆上new出来的int100的地址。

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int* p = new int(100);
2

3
std::cout << *p << std::endl;
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delete p;
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p = nullptr;

这里 delete p 释放的是堆上的对象，不是指针变量 p 本身。

从这里就能看出野指针的来源了，不过之前咱们看了RAll，只能说cpp牛逼吧。

栈与堆的区别#

汇编里的栈#

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SUB SP, SP, #0x40
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STR W0, [SP,#0x10]
3
LDR W1, [SP,#0x10]
4
ADD SP, SP, #0x40
5
RET

所以这里也会引出一个判断问题

1
v1 = *(_DWORD *)(v2 + 0x10);

要判断 v2 是什么：

• 如果 v2 来自 SP 或 FP，可能是栈上的变量。
• 如果 v2 是函数参数传入的地址，可能是对象或缓冲区。
• 如果 v2 来自 new 或 malloc，可能是堆内存。

不要仅凭偏移就判断内存属于栈还是堆。

大端序#

高位放在低地址，这也符合人类的阅读习惯

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地址       数据
2
0x1000     12
3
0x1001     34
4
0x1002     56
5
0x1003     78

小端序#

低位放在低地址。

1
地址       数据
2
0x1000     78
3
0x1001     56
4
0x1002     34
5
0x1003     12

在安卓逆向里，通常使用的是arm与thumb指令，都是小端序。

为什么说字节序重要#

前面说了，编译器是按照字节序读取内存里的内容的，所以就会出现运行时读出来的内容大小端序不一致的结果。

首先先说一个前提！字节序不会改变数值大小！比如0x67452301虽然在大小端里视图不一样，但运算时依旧是按照这个数值来运算的。

唯一能体现区别的在于：字节流的读取

比如一个数值被存在内存里，那么编译器按照大小端就能读出两种结果：01 23 45 67和67 45 23 01，这两个玩意儿按照ascii转成字符后是不同的。