أخطاء وقت التشغيل الشائعة

تحدث أخطاء وقت التشغيل عندما يواجه البرنامج سلوكًا غير متوقّع، وغالبًا ما تؤدي إلى تعطّله.

في هذا الدرس، ستتعلّم:

• كيفية حدوث أخطاء تجزئة الذاكرة وكيفية إصلاحها.
• كيف تؤدي تجاوزات سعة المخزن المؤقت إلى ثغرات أمنية.
• كيف تؤثر تسريبات الذاكرة في الأداء وكيفية تجنّبها.

يحدث خطأ تجزئة الذاكرة عندما يحاول البرنامج الوصول إلى ذاكرة غير مسموح له بالوصول إليها.

الأسباب:

• إلغاء الإشارة إلى مؤشر غير مهيّأ أو مؤشر NULL.
• الوصول إلى ذاكرة تتجاوز حدود المصفوفة.
• تعديل ذاكرة للقراءة فقط.

يتسبب هذا البرنامج في خطأ تجزئة الذاكرة من خلال إلغاء الإشارة إلى مؤشر NULL.

#include <stdio.h>

int main() {
    int *ptr = NULL;
    printf("%d\n", *ptr); // Segmentation fault
    return 0;
}

نصائح لتجنّب أخطاء تجزئة الذاكرة:

• هيّئ المؤشرات دائمًا قبل استخدامها.
• تحقّق مما إذا كان المؤشر NULL قبل إلغاء الإشارة إليه.
• استخدم التحقق من حدود المصفوفات.

يحدث تجاوز سعة المخزن المؤقت عندما تتجاوز البيانات مساحة الذاكرة المخصّصة.

مثال:

char arr[5]; gets(arr);

قد يؤدي ذلك إلى سلوك غير متوقّع وثغرات أمنية.

يوضّح هذا البرنامج تجاوز سعة المخزن المؤقت باستخدام gets().

#include <stdio.h>

int main() {
    char buffer[5];
    printf("Enter a string: ");
    gets(buffer); // Unsafe, may cause buffer overflow
    printf("You entered: %s\n", buffer);
    return 0;
}

لمنع تجاوزات سعة المخزن المؤقت:

• استخدم fgets() بدلًا من gets().
• تحقّق من أحجام المدخلات قبل الكتابة إلى المصفوفات.
• استخدم دوال آمنة من ناحية الذاكرة مثل snprintf().

يحدث تسرّب الذاكرة عندما لا تُحرَّر الذاكرة المخصّصة، مما يؤدي إلى هدر الذاكرة.

الأسباب:

• نسيان استخدام free() بعد malloc().
• الكتابة فوق مؤشر دون تحرير التخصيص القديم.

في هذا الدرس، تعلّمت:

• كيفية حدوث أخطاء تجزئة الذاكرة وكيفية منعها.
• كيف تؤدي تجاوزات سعة المخزن المؤقت إلى مشكلات أمنية.
• كيف تهدر تسريبات الذاكرة موارد النظام.

بعد ذلك، سنستكشف استراتيجيات معالجة الاستثناءات في C!