[C++]运行时,如何确保一个对象是只读的

相信很多人碰到过一个问题,就是代码太多了,不知道在哪里把这个对象给修改掉了.这个其实有两种办法的.

1. 在调试的时候,可以下数据断点.

　　gdb有watch断点.比如gdb>watch *(int*)0x12433,要记住,如果想要一只监视这个数据,就要用地址,否则过了这个scope,数据断点就无效了,还有就是,监视的值如果用内置数据类型可以表达的话,是有硬件断点的,否则效率茫茫低.....

2. 运行的时候,本文主要讲这个.

　　先来回顾一下,我们都知道一个exec,都有好几个段,比如代码段,数据段等.这些段是有读写属性的,例如代码段只可以读,栈段是可以读写~~.那么我们就想把一个对象塞到一个不可以写的段里面,比如.text段....(事实上,我塞进去过,只不过会有警告)

　　这个异常暴力,而且预留余地太小,不太适合.

　　现在操作系统都是段模式+分页模式来管理内存的.段模式走不通,换页模式,找个办法设置内存页的属性~~.

　　非常幸运,Linux下面有mprotect系统调用,可以运行时设置内存页的读写属性,唯一的要求是内存需要4K对齐,浪费了一点.

　　OK,让我们来看mprotect的man page:http://linux.die.net/man/2/mprotect

　　签名很简答:int mprotect(const void *addr, size_t len, int prot);

　　一个地址,一个内存的长度,另外就是读写属性,返回调用的结果,成功返回0,失败返回其他数字.

　　顺便看看man page中的例子,里面有一个技巧,就是搞到一个4K对齐的内存~~ 通过 ( ptr + 4096 - 1 ) & ~(4096 - 1)搞到的

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/mman.h>
#include <limits.h>    /* for PAGESIZE */
#ifndef PAGESIZE
#define PAGESIZE 4096
#endif
int
main(void)
{
    char *p;
    char c;
    /* Allocate a buffer; it will have the default
       protection of PROT_READ|PROT_WRITE. */
    p = malloc(1024+PAGESIZE-1);
    if (!p) {
        perror("Couldn't malloc(1024)");
        exit(errno);
    }
    /* Align to a multiple of PAGESIZE, assumed to be a power of two */
    p = (char *)(((int) p + PAGESIZE-1) & ~(PAGESIZE-1));
    c = p[666];         /* Read; ok */
    p[666] = 42;        /* Write; ok */
    /* Mark the buffer read-only. */
    if (mprotect(p, 1024, PROT_READ)) {
        perror("Couldn't mprotect");
        exit(errno);
    }
    c = p[666];         /* Read; ok */
    p[666] = 42;        /* Write; program dies on SIGSEGV */
    exit(0);
}

至此,我们就可以运行时,保证一个对象不可以写,写的话,core掉:-D

PS:

希望windows下也有类似的系统调用,Windows下有VirtualProtect,有兴趣的朋友研究一下

作者: egmkang 发表于 2011-10-25 22:55 原文链接

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