C 堆疊緩衝區溢出未崩潰分析：未定義行為、編譯器優化與記憶體佈局

代碼

void hello(void) { fprintf(stderr, "hello!\n"); }
void fun(void) {
    void *buf[10];
    static int i;
    for (i = 0; i < 100; i++) buf[i] = hello;
}
int main(void) {
    int buf[1000];
    fun();
    return 0;
}

為何未崩潰？

• 未定義行為 (UB)：C 標準不保證越界會崩潰，僅說行為不可預測。
• 棧佈局：main 的 buf[1000] 在棧上分配，fun 的 buf[10] 在更高位址。寫入 buf[10]~buf[99] 覆蓋了 main 的局部變數區域，但未觸碰返回地址或關鍵控制數據。
• 編譯器優化：static int i 放在數據段，非棧上。hello 函數指針寫入未使用的棧空間，恰好未破壞關鍵幀。

危險性

• 看似正常實則已破壞棧完整性，稍微改動（加變數、開啟優化、換編譯器）即崩潰。
• 惡意利用：覆蓋返回地址實現代碼注入（緩衝區溢出攻擊）。

防護手段

1. 編譯開啟 -fstack-protector-strong -D_FORTIFY_SOURCE=2 (GCC/Clang) 或 /GS (MSVC)。
2. 使用安全函數：strcpy_s, memcpy_s, scanf_s。
3. 靜態分析工具：cppcheck, Clang Static Analyzer, Coverity。
4. 運行時檢測：AddressSanitizer (-fsanitize=address) 精準捕獲越界。

結論

**不崩潰 ≠ 正確**。越界寫入屬嚴重 Bug，必須修復。