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        在 C/C++ 编程中，堆越界（Heap Buffer Overflow） 是一种常见且危险的内存错误。当程序访问了动态分配（如 malloc 或 new）的内存之外的区域时，就会发生这种错误。幸运的是，借助 AddressSanitizer（ASan），我们可以轻松地检测并定位这类问题。

示例代码：堆越界错误

下面是一个简单的堆越界示例程序：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>int main() {char* buffer = (char*)malloc(10);std::strcpy(buffer, "HelloWorld!"); // 11 bytes including '\0'std::cout << buffer << std::endl;free(buffer);return 0;
}

问题分析

• 使用 malloc(10) 分配了 10 字节的堆内存；

• 然后使用 strcpy 复制了 "HelloWorld!"，它包含 11 字节（含结尾的 \0）；

• 结果写入了超出分配范围的地址，导致堆缓冲区溢出。

编译并使用 ASan 检测

使用 Clang 或 GCC 时加上 -fsanitize=address -g 选项，即可启用 ASan：

g++ -fsanitize=address -g heap_overflow.cpp -o heap_overflow

编译完成后执行：

./heap_overflow

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AddressSanitizer 报告解读

运行后，ASan 会输出类似下面的错误报告：

报告说明：

• heap-buffer-overflow on address 0x60200000001a at pc 0x7f2729b872c3 bp 0x7ffe2a8905a0 sp 0x7ffe2a88fd48: 表明访问了超出堆缓冲区末尾的地址；

• WRITE of size 12 at 0x60200000001a thread T0: 表示发生了写操作；

• 0x60200000001a is located 0 bytes to the right of 10-byte region [0x602000000010,0x60200000001a): 明确指出访问的地址越界和越界的大小；

• allocated by thread T0 here: 显示了堆内存的分配位置；

• heap_overflow.cpp:7: 指出越界代码的位置在第 7 行，即 strcpy 语句。

修复建议

正确的做法是分配足够的空间，包括字符串末尾的 \0 字符：

char* buffer = (char*)malloc(11); // 或使用 strlen + 1 动态计算
std::strcpy(buffer, "HelloWorld!");

总结

• 堆越界 是 C/C++ 中隐蔽而危险的错误类型；

• ASan 可以快速检测并定位这类问题，极大提升程序的安全性；

• 编写 C/C++ 代码时应特别注意内存边界，防止访问越界。