C에서 자주 발생하는 실행 시간 오류

실행 시간 오류는 프로그램이 예기치 않은 동작을 일으킬 때 발생하며, 흔히 프로그램 충돌로 이어집니다.

이 레슨에서는 다음을 배웁니다:

• 세그멘테이션 오류가 발생하는 원인과 해결 방법
• 버퍼 오버플로가 보안 취약점으로 이어지는 과정
• 메모리 누수가 성능에 미치는 영향과 이를 방지하는 방법

세그멘테이션 오류란 무엇인가요?

프로그램이 접근 권한이 없는 메모리에 접근하려고 하면 세그멘테이션 오류가 발생합니다.

원인:

• 초기화되지 않은 포인터 또는 NULL 포인터 역참조
• 배열의 범위를 벗어난 메모리 접근
• 읽기 전용 메모리 수정

예제: 세그멘테이션 오류

이 프로그램은 NULL 포인터를 역참조하여 세그멘테이션 오류를 일으킵니다.

#include <stdio.h>

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

세그멘테이션 오류 방지

세그멘테이션 오류를 방지하는 방법:

• 사용하기 전에 항상 포인터를 초기화합니다.
• 역참조하기 전에 포인터가 NULL인지 확인합니다.
• 배열 범위 검사를 사용합니다.

버퍼 오버플로란 무엇인가요?

데이터가 할당된 메모리 공간을 초과하면 버퍼 오버플로가 발생합니다.

예:

char arr[5]; gets(arr);

이로 인해 예측할 수 없는 동작과 보안 취약점이 발생할 수 있습니다.

예제: 버퍼 오버플로

이 프로그램은 gets()를 사용하여 버퍼 오버플로를 보여 줍니다.

#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;
}

버퍼 오버플로 방지

버퍼 오버플로를 방지하려면 다음과 같이 합니다:

• gets() 대신 fgets()를 사용합니다.
• 배열에 쓰기 전에 입력 크기를 검증합니다.
• snprintf()와 같은 메모리 안전 함수를 사용합니다.

메모리 누수

할당된 메모리를 해제하지 않으면 메모리 누수가 발생하여 메모리가 낭비됩니다.

원인:

• malloc()을 사용한 후 free()를 호출하지 않음
• 기존에 할당된 메모리를 해제하지 않고 포인터를 덮어씀

요약

이 레슨에서는 다음을 배웠습니다:

• 세그멘테이션 오류가 발생하는 원인과 방지 방법
• 버퍼 오버플로가 보안 문제로 이어지는 과정
• 메모리 누수가 시스템 리소스를 낭비하는 방식

다음에는 C의 예외 처리 전략을 살펴보겠습니다!