Co to jest przepełnienie stosu?
Przepełnienie stosu to błąd programowania, w którym próba zapisu danych do określonego bloku pamięci kończy się niepowodzeniem, ponieważ w bloku nie ma już miejsca. Ten typ błędu występuje w taki sam sposób, jak przepełnienie bufora, przepełnienie sterty i przepełnienie bufora stosu. Różnica między tymi typami błędów zależy od zastosowanej struktury danych komputera, a wspólną cechą jest to, że występuje próba zapisania większej ilości danych niż dostępna przestrzeń do ich przechowywania.
Objawy przepełnienia stosu mogą się różnić w zależności od używanego języka komputera i dostępnych mechanizmów raportowania błędów. W C ++ przepełnienie stosu często objawia się błędem segmentacji i często nie podaje się żadnych dodatkowych informacji w celu ustalenia, gdzie i jak przepełnienie nastąpiło. Przepełnienie Javy często powoduje awarię maszyny wirtualnej, która wyświetla dość szczegółowy plik błędu. Bez względu na język, w którym występuje przepełnienie, przepełnienie można prawie zawsze skorygować poprzez prawidłowe debugowanie i identyfikację oryginalnego źródła przepełnienia.
Języki komputerowe oferujące jawne zarządzanie pamięcią są często łatwiejsze do zabezpieczenia przed przepełnieniem stosu. Powszechnie przyjęta praktyka programowania zwykle nakazuje, aby dla każdego segmentu pamięci, który program przydziela, program powinien również sam się usunąć. C ++ pozwala na ten mechanizm, a staranne monitorowanie w ten sposób może ograniczyć ilość pamięci używanej przez program do minimum. Języki, które nie oferują jawnego zarządzania pamięcią i zamiast tego używają niejawnego zarządzania pamięcią, są trudniejsze do ochrony przed błędami przepełnienia stosu. Java obsługuje własną pamięć wewnątrz maszyny wirtualnej, więc danych nie można jawnie usuwać do woli, aby zrobić miejsce na więcej.
Częstym błędem początkujących programistów jest założenie, że przepełnienie stosu nie może się zdarzyć w językach komputerowych obsługujących własne zarządzanie pamięcią. Choć na pierwszy rzut oka wydaje się to prawdopodobne, w rzeczywistości tak nie jest. Języki z niejawnym zarządzaniem pamięcią często mają moduły śmieciarek, które zwalniają niepotrzebne bloki pamięci, ale te śmieciniki nie zawsze działają w czasie, którego oczekuje programista. Poleganie na śmieciarzach jest stosunkowo niebezpieczne i nie zawsze chroni program przed błędem przepełnienia.
Błędy przepełnienia mogą być katastrofalne i zatrzymać cały program, lub mogą być prawie bezgłośne i pozwolić programowi kontynuować. Te drugie typy błędów są często najtrudniejsze do znalezienia, ponieważ może wystąpić błąd wynikający z przepełnienia wielu linii kodu wcześniej. Przepełnienie stosu często nie wymaga przeszukiwania całego programu, ale im dłużej program może działać po przepełnieniu, tym trudniej jest znaleźć i naprawić błąd.