调试堆的错误-release和debug的差别

参考：
1： http://blog.csdn.net/sjf331/archive/2005/04/06/338249.aspx
2： http://www.cppblog.com/kerlw/archive/2009/02/28/21700.html#75186

堆被破坏的错误，在debug模式下很发现，而release就不容易了。就像上次 初始化xEye里面strMap一样。

原理:
调试版本的运行时刻函数库对内存的分配作了跟踪，并允许用户检查内存泄漏；
1)在刚分配的内存里写上0XCD的字节模式，这有助于发现使用未被初始化数据的错误；
2)在被释放的内存里写上0XCD的字节模式，这有助于发现使用已被释放的内存；
3）在缓冲区的两边分配了四字节的保护数据，并用0XFD的字节模式作初始化，来检查写内存的上溢出和下溢出；
4）在每个内存分配的地方对源代码文件名和行号作了记录，这有助于用户在源代码中对内存分配进行定位。所以，调试版本能发现多种的内存错误。

技术实现：

首先说明一下什么是Heap Corruption。当输入超出了预分配的空间大小，就会覆盖该空间之后的一段存储区域，这就叫Heap Corruption。这通常也被用作黑客攻击的一种手段，因为如果在该空间之后的那段存储区域如果是比较重要的数据，就可以利用Heap Corruption来把这些数据修改掉了，后果当然可想而知了。

        在VC里面，用release模式编译运行程序的时候，堆分配（Heap allocation）的时候调用的是malloc，如果你要分配10byte的空间，那么就会只分配10byte空间，而用debug模式的时候，堆分配调用的是_malloc_dbg，如果你只要分配10byte的空间，那么它会分配出除了你要的10byte之外，还要多出约36byte空间，用于存储一些薄记信息，debug堆分配出来之后就会按顺序连成一个链。

        那么我们再来看看薄记信息中有些什么。还是上面10byte分配空间的例子，那么分配出的10byte空间的前面会有一个32byte的附加信息，存储的是一个_CrtMemBlockHeader结构，可以在DBGINT.H中找到该结构的定义：

typedef struct _CrtMemBlockHeader
{
// Pointer to the block allocated just before this one:
   struct _CrtMemBlockHeader *pBlockHeaderNext;
// Pointer to the block allocated just after this one:
   struct _CrtMemBlockHeader *pBlockHeaderPrev;
   char *szFileName;    // File name
   int nLine;                  // Line number
   size_t nDataSize;      // Size of user block
   int nBlockUse;         // Type of block
   long lRequest;          // Allocation number
// Buffer just before (lower than) the user's memory:
   unsigned char gap[nNoMansLandSize];              // !!! 预留空隙，用于方便检测上溢
} _CrtMemBlockHeader;

/* In an actual memory block in the debug heap,
 * this structure is followed by:
 *   unsigned char data[nDataSize];
 *   unsigned char anotherGap[nNoMansLandSize]; // !!! 预留空隙，用于方便检测下溢

 */

结构中的_CrtMemBlockHeader结构两个指针就不用解释是干嘛的了，szFileName是存储的发起分配操作的那行代码所在的文件的路径和名称，而nLine则是行号。nDataSize是请求分配的大小，我们的例子里当然就是10了，nBlockUse是类型，而lRequest是请求号。最后一项gap，又称NoMansLand，是4byte（nNoMansLandSize=4）大小的一段区域，注意看最后几行注释就明白了，在这个结构后面跟的是用户真正需要的10byte数据区域，而其后还跟了一个4byte的Gap，那么也就是说用户申请分配的区域是被一个头结构，和一个4byte的gap包起来的。在释放这10byte空间的时候，会检查这些信息。Gap被分配之后会被以0xFD填充。检查中如果gap中的值变化了，就会以Assert fail的方式报错。不过vc6中提示的比较难懂，DAMAGE ：after Normal block（#dd） at 0xhhhhhhhh，而vs2005里面会提示Heap Corruption Detected!而如果你是release版本，那么这个错误就会潜伏直到它的破坏力发生作用。也许其后的区域存储着一个除数，而你的Heap Corruption把它改写成了0，那么会怎么样呢？

 

错误代码举例：
int _tmain()

{

 char* pOrgStr = "hello";

 char * pStr = new char[strlen(pOrgStr)];  // 这里代码存在缺陷！应为分配strlen(pOrgStr+1);  strlen是不统计/0结束符的。

 strcpy( pStr, pOrgStr );

 printf( pStr );

 delete[] pStr;               // 这里在release下不会崩，在debug下会崩

 getchar();

 

 return 0;

}