LINUX-C-堆操作

2021 年 03 月 03 日

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## API相关

## 代码

```
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
    // 在虚拟地址空间中，申请一个堆的起始地址，
    void* heap = sbrk(0);

// 在堆指针的基础上申请空间
    brk(heap + 10);

// 向申请的堆空间中写入内容
    strcpy(heap, "hello");

// 输出堆空间中的内容
    printf("heap: %s\n", heap);

// 如果要释放堆空间，就将指针指回首地址
    brk(heap);

return 0;
}

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>

/*
    功能：        向系统申请一段虚拟空间
    参数1 addr：  映射区的开始地址，0系统分配
    参数2 length：申请的长度，按页对齐（4k）
    参数3 prot:   期望的内存保护标志
    参数4 flags： 指定映射对象的类型，映射选项和映射页是否可以共享
    参数5 fd：    有效的文件描述符
    参数6 offset：被映射对象内容的起点
    返回值：      成功返回被映射区的指针，失败返回-1
    void * mmap(void *addr, size_t lenght, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
*/

int main()
{
    void* buffer = mmap(
        0,                              // 申请的空间从哪里开始，0 表示系统分配
        0x1000,                         // 申请的大小，必须是分页的整数倍 sysconf(_SC_PAGESIZE)
        PROT_WRITE | PROT_READ,         // 内存的保护属性
        MAP_ANONYMOUS  | MAP_PRIVATE,   // 表示申请一块匿名的私有空间
        0, 0);                          // 文件描述符，表示要映射哪个文件，和从哪里开始映射

memcpy(buffer, "hello world", 12);
    printf("%s\n", buffer);
  
    munmap(buffer, 0x1000);

return 0;
}

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>

void* aligment(void* address)
{
    return (void*)((long long)address & ~0xfff);
}

int main()
{
    // 一个局部变量指向了常量字符串
    char *name = "shuaige";

// 使用 mprotect 将内存改为可写的
    int result = mprotect(
        aligment(name),         // 必须是分页粒度对齐的
        0x1000,                 // 同上
        PROT_WRITE | PROT_READ | PROT_EXEC);    // 离得太近，影响了代码

// 直接修改 name 指向的内容会崩溃
    name[0] = 'a';
    printf("%s\n", name);

return 0;
}
```

## C库函数用法

```
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>

int main()
{
    // 申请 10 个字节的空间
    char* buffer = malloc(10 * sizeof(char));

// 向空间中拷贝内容(标准库中的安全函数)
    strncpy(buffer, "hello", 6);

// 输出其中的内容
    printf("buffer: %s\n", buffer);

// 使用 realloc 重新分配空间，并拷贝原有数据
    char* buffer2 = realloc(buffer, 20);

// 如果两个地址不相同，就说明新分配了，释放以前的
    if (buffer2 != buffer) free(buffer);

// 使用 strncat 进行安全的拼接
    strncat(buffer2, " world", 7);

// 输出其中的内容
    printf("buffer2: %s\n", buffer);

// 释放内容
    free(buffer2);