Yleiset ajonaikaiset virheet

Suorituksenaikaisia virheitä ilmenee, kun ohjelma joutuu odottamattomaan tilanteeseen, joka usein aiheuttaa kaatumisen.

Tässä oppitunnissa opitte:

• Miten segmentointivirheet syntyvät ja miten ne korjataan.
• Miten puskuriylivuodot aiheuttavat tietoturva-aukkoja.
• Miten muistivuodot vaikuttavat suorituskykyyn ja miten niitä vältetään.

Segmentointivirhe syntyy, kun ohjelma yrittää käyttää muistia, johon sillä ei ole käyttöoikeutta.

Syitä:

• Alustamattoman tai NULL-osoittimen dereferointi.
• Taulukon rajojen ulkopuolisen muistin käyttäminen.
• Vain luku -muistin muuttaminen.

Tämä ohjelma aiheuttaa segmentointivirheen dereferoimalla NULL-osoittimen.

#include <stdio.h>

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

Vinkkejä segmentointivirheiden välttämiseen:

• Alustakaa osoittimet aina ennen niiden käyttöä.
• Tarkistakaa ennen dereferointia, onko osoitin NULL.
• Tarkistakaa taulukon rajat.

Puskuriylivuoto syntyy, kun data ylittää sille varatun muistialueen koon.

Esimerkki:

char arr[5]; gets(arr);

Tämä voi johtaa odottamattomaan toimintaan ja tietoturva-aukkoihin.

Tämä ohjelma havainnollistaa puskuriylivuotoa käyttämällä gets()-funktiota.

#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;
}

Voitte estää puskuriylivuodot seuraavasti:

• Käyttäkää gets()-funktion sijaan fgets()-funktiota.
• Vahvistakaa syötteen koko ennen taulukoihin kirjoittamista.
• Käyttäkää muistiturvallisia funktioita, kuten snprintf()-funktiota.

Muistivuoto syntyy, kun varattua muistia ei vapauteta, mikä johtaa muistin tuhlaantumiseen.

Syitä:

• Unohdetaan käyttää free()-funktiota malloc()-funktion jälkeen.
• Osoitin korvataan uudella osoittimella vapauttamatta vanhaa muistivarausta.

Tässä oppitunnissa opitte:

• Miten segmentointivirheet syntyvät ja miten niitä estetään.
• Miten puskuriylivuodot aiheuttavat tietoturvaongelmia.
• Miten muistivuodot tuhlaavat järjestelmän resursseja.

Seuraavaksi tutustumme C-kielen poikkeustenkäsittelystrategioihin!