"स्टैक ओवरफ़्लो" कैसे होता है और आप इसे कैसे रोकते हैं?

Question

एक स्टैक ओवरफ्लो कैसे होता है और यह सुनिश्चित करने के लिए सबसे अच्छे तरीके क्या होते हैं, या विशेष रूप से वेब सर्वर पर किसी को रोकने के तरीके नहीं हैं, लेकिन अन्य उदाहरण भी दिलचस्प होंगे?

Answer 1

ढेर

इस संदर्भ में एक स्टैक, आखिरी में है, जब आप अपना प्रोग्राम चलाते हैं, तो पहले बफर को डेटा डालते हैं। लास्ट इन, फ़र्स्ट आउट (LIFO) का मतलब है कि आपके द्वारा लगाई गई आखिरी चीज़ हमेशा वह चीज़ होती है जो आपको वापस मिल जाती है - यदि आप स्टैक पर 2 आइटम पुश करते हैं, 'A' और फिर 'B', तो पहली चीज़ जो आप पॉप करते हैं स्टैक बंद 'बी' होगा, और अगली चीज 'ए' है।

जब आप अपने कोड में एक फ़ंक्शन को कॉल करते हैं, तो फ़ंक्शन कॉल के बाद अगला निर्देश स्टैक पर संग्रहीत होता है, और फ़ंक्शन कॉल द्वारा अधिलेखित किसी भी संग्रहण स्थान को। आपके द्वारा कॉल किए जाने वाले फ़ंक्शन अपने स्वयं के स्थानीय चर के लिए अधिक स्टैक का उपयोग कर सकते हैं। जब यह हो जाता है, तो यह स्थानीय वैरिएबल स्टैक स्पेस को मुक्त कर देता है, जो पिछले फ़ंक्शन पर लौटता है।

स्टैक ओवरफ़्लो

एक स्टैक ओवरफ़्लो तब होता है जब आपने स्टैक के लिए अधिक मेमोरी का उपयोग किया होता है, जबकि आपके प्रोग्राम का उपयोग करना चाहिए था। एम्बेडेड सिस्टम में आपके पास केवल स्टैक के लिए 256 बाइट्स हो सकते हैं, और यदि प्रत्येक फ़ंक्शन में 32 बाइट्स होते हैं, तो आप केवल फ़ंक्शन कॉल 8 गहरी - फ़ंक्शन 1 कॉल फ़ंक्शन 2 कर सकते हैं जो फ़ंक्शन 3 को कॉल करते हैं जो फ़ंक्शन 4 को कॉल करते हैं .... जो कॉल करता है फ़ंक्शन 8 जो फ़ंक्शन 9 को कॉल करता है, लेकिन फ़ंक्शन 9 स्टैक के बाहर मेमोरी को ओवरराइट करता है। यह मेमोरी, कोड आदि को अधिलेखित कर सकता है।

कई प्रोग्रामर फ़ंक्शन A को कॉल करके यह गलती करते हैं, फिर फ़ंक्शन B को कॉल करते हैं, फिर फ़ंक्शन C को कॉल करते हैं, फिर फ़ंक्शन A को कॉल करते हैं। यह अधिकांश समय काम कर सकता है, लेकिन सिर्फ एक बार गलत इनपुट के कारण यह उस सर्कल में हमेशा के लिए चला जाएगा जब तक कि कंप्यूटर यह न पहचान ले कि स्टैक ओवरब्लाक है।

पुनरावर्ती कार्य भी इसके लिए एक कारण हैं, लेकिन यदि आप पुनरावर्ती लिख रहे हैं (यानी, आपका कार्य स्वयं कॉल करता है) तो आपको इसके बारे में पता होना चाहिए और अनंत पुनरावर्तन को रोकने के लिए स्थैतिक / वैश्विक चर का उपयोग करना चाहिए।

आमतौर पर, OS और प्रोग्रामिंग भाषा जो आप स्टैक का प्रबंधन कर रहे हैं, और यह आपके हाथों से बाहर है। आपको अपने कॉल ग्राफ को देखना चाहिए (एक पेड़ की संरचना जो आपके मुख्य से पता चलता है कि प्रत्येक फ़ंक्शन क्या कहता है) यह देखने के लिए कि आपके फ़ंक्शन कॉल कितने गहरे हैं, और उन चक्रों और पुनरावृत्ति का पता लगाने के लिए जो इरादा नहीं हैं। जानबूझकर चक्र और पुनरावृत्ति को कृत्रिम रूप से जांचने की आवश्यकता होती है यदि वे एक दूसरे को बहुत बार कॉल करते हैं।

अच्छी प्रोग्रामिंग प्रथाओं से परे, स्थिर और गतिशील परीक्षण, इन उच्च स्तरीय प्रणालियों पर आप बहुत कुछ नहीं कर सकते हैं।

अंत: स्थापित प्रणाली

एम्बेडेड दुनिया में, विशेष रूप से उच्च विश्वसनीयता कोड (मोटर वाहन, विमान, अंतरिक्ष) में आप व्यापक कोड समीक्षा और जाँच करते हैं, लेकिन आप निम्न कार्य भी करते हैं:

• पुनरावृत्ति और चक्रों को अस्वीकार करें - नीति और परीक्षण द्वारा लागू किया गया
• कोड और स्टैक को दूर रखें (कोड इन फ़्लैश, स्टैक इन रैम, और ट्विन कभी नहीं मिलेंगे)
• स्टैक के चारों ओर गार्ड बैंड रखें - मेमोरी का खाली क्षेत्र जिसे आप एक मैजिक नंबर (आमतौर पर एक सॉफ्टवेयर इंटरप्ट इंस्ट्रक्शन के साथ भरते हैं), और यहाँ पर कई विकल्प हैं, और सैकड़ों या हज़ारों बार दूसरी बार जब आप सुनिश्चित करने के लिए गार्ड बैंड देखते हैं। उन्हें अधिलेखित नहीं किया गया है।
• मेमोरी प्रोटेक्शन का उपयोग करें (यानी, स्टैक पर कोई निष्पादित न करें, स्टैक के बाहर कोई पढ़ें या लिखें)
• व्यवधान माध्यमिक कार्यों को कॉल नहीं करते हैं - वे झंडे सेट करते हैं, डेटा की प्रतिलिपि बनाते हैं, और एप्लिकेशन को इसे संसाधित करने का ध्यान रखते हैं (अन्यथा आप अपने फ़ंक्शन कॉल ट्री में 8 गहरी मिल सकते हैं, एक रुकावट हो सकती है, और फिर अंदर कुछ अन्य कार्यों को पूरा कर सकते हैं। बीच में आना, फूटना)। आपके पास कई कॉल ट्री हैं - मुख्य प्रक्रियाओं के लिए एक, और प्रत्येक रुकावट के लिए एक। यदि आपके व्यवधान एक दूसरे को बाधित कर सकते हैं ... ठीक है, वहाँ ड्रेगन हो ...

उच्च-स्तरीय भाषाएँ और प्रणालियाँ

लेकिन ऑपरेटिंग सिस्टम पर उच्च स्तरीय भाषाएं चलती हैं:

• अपने स्थानीय चर संग्रहण को कम करें (स्थानीय चर स्टैक पर संग्रहीत किए जाते हैं - हालांकि कंपाइलर इस बारे में बहुत स्मार्ट हैं और कभी-कभी बड़े स्थानीय लोगों को ढेर पर डाल देंगे यदि आपका कॉल ट्री उथला है)
• बचने या सख्ती से पुनरावृत्ति को सीमित करें
• अपने कार्यक्रमों को बहुत छोटे और छोटे कार्यों में न तोड़ें - यहां तक ​​कि स्थानीय चर गिनने के बिना भी प्रत्येक फ़ंक्शन कॉल की खपत स्टैक पर 64 बाइट्स (32 बिट प्रोसेसर, आधे सीपीयू रजिस्टर, झंडे, आदि को बचाने) के रूप में होती है।
• अपने कॉल ट्री उथले रखें (उपरोक्त कथन के समान)

वेब सर्वर

यह 'सैंडबॉक्स' पर निर्भर करता है कि क्या आपके पास स्टैक को नियंत्रित या देख सकता है। संभावना अच्छी है कि आप वेब सर्वर का इलाज कर सकते हैं क्योंकि आप किसी अन्य उच्च स्तरीय भाषा और ऑपरेटिंग सिस्टम - यह काफी हद तक आपके हाथों से बाहर है, लेकिन आपके द्वारा उपयोग की जा रही भाषा और सर्वर स्टैक की जांच करें। यह है अपने एसक्यूएल सर्वर पर ढेर उड़ाने की, उदाहरण के लिए संभव।

-Adam

Answer 2

वास्तविक कोड में एक ढेर अतिप्रवाह बहुत कम ही होता है। अधिकांश स्थितियों में यह होता है पुनरावृत्ति जहां समाप्ति को भुला दिया गया है। हालाँकि यह शायद ही कभी नेस्टेड संरचनाओं में होता है, उदाहरण के लिए विशेष रूप से बड़े XML दस्तावेज़। यहां एकमात्र वास्तविक मदद कॉल स्टैक के बजाय एक स्पष्ट स्टैक ऑब्जेक्ट का उपयोग करने के लिए कोड को फिर से भरना है।

Answer 3

अधिकांश लोग आपको बताएंगे कि एक स्टैक ओवरफ्लो एक निकास पथ के बिना पुनरावृत्ति के साथ होता है - जबकि ज्यादातर सच है, यदि आप बड़ी पर्याप्त डेटा संरचनाओं के साथ काम करते हैं, तो एक उचित पुनरावर्तन निकास पथ भी आपकी मदद नहीं करेगा।

इस मामले में कुछ विकल्प:

• पहले चौड़ाई खोजो
• पूंछ पुनरावर्तन । नेट-विशिष्ट महान ब्लॉग पोस्ट (क्षमा करें, 32-बिट। नेट)

Answer 4

एक स्टैक ओवरफ्लो तब होता है जब जेफ और जोएल दुनिया को तकनीकी सवालों के जवाब पाने के लिए एक बेहतर जगह देना चाहते हैं। इस स्टैक ओवरफ्लो को रोकने के लिए बहुत देर हो चुकी है। उस "अन्य साइट" को बदमाश न होने से रोका जा सकता था। ;)

Answer 5

स्टैक ओवरफ़्लो त्रुटि प्राप्त करने के लिए अनंत पुनरावृत्ति एक सामान्य तरीका है। रोकने के लिए - हमेशा सुनिश्चित करें कि एक निकास पथ होगा जो हिट हो जाएगा। :-)

स्टैक ओवरफ़्लो प्राप्त करने का एक और तरीका (सी / सी ++ में, कम से कम) स्टैक पर कुछ विशाल चर घोषित करना है।

char hugeArray[100000000];

वह करूँगा।

Comments

आप किस भाषा का उपयोग कर रहे हैं? सी में, यह लगभग निश्चित रूप से एक स्टैक ओवरफ्लो में परिणाम देगा। C # में, यह नहीं होगा क्योंकि सरणी को ढेर पर आवंटित किया गया है और स्टैक पर नहीं। इस सवाल का एक उदाहरण अभ्यास में हिट होने के लिए देखें: stackoverflow.com/questions/571945/-

— मैट डिलार्ड

Answer 6

आमतौर पर एक स्टैक ओवरफ्लो एक अनंत पुनरावर्ती कॉल (आजकल मानक कंप्यूटरों में स्मृति की सामान्य मात्रा को देखते हुए) का परिणाम है।

जब आप किसी विधि को कॉल करते हैं, तो "मानक" तरीके से कार्य करते हैं या कॉल करते हैं या कॉल करते हैं:

1. स्टैक में कॉल के लिए रिटर्न दिशा को पुश करना (यह कॉल के बाद अगला वाक्य है)
2. आमतौर पर रिटर्न वैल्यू के लिए जगह स्टैक में आरक्षित हो जाती है
3. स्टैक में प्रत्येक पैरामीटर को धकेलना (ऑर्डर डाइवर्ज करता है और प्रत्येक कंपाइलर पर निर्भर करता है, उनमें से कुछ को कभी-कभी प्रदर्शन सुधार के लिए सीपीयू रजिस्टरों पर भी संग्रहीत किया जाता है)
4. वास्तविक कॉल करना।

इसलिए, आमतौर पर यह मशीन के आर्किटेक्चर के साथ-साथ मापदंडों की संख्या और प्रकार पर कुछ बाइट्स लेती है।

फिर आप देखेंगे कि यदि आप पुनरावर्ती कॉल करना शुरू करते हैं तो स्टैक बढ़ना शुरू हो जाएगा। अब, स्टैक आमतौर पर स्मृति में इस तरह से आरक्षित होता है कि यह ढेर के विपरीत दिशा में बढ़ता है, इसलिए बड़ी संख्या में कॉल के बिना "वापस" आने पर स्टैक पूर्ण होने लगता है।

अब, पुराने समय में स्टैक ओवरफ्लो केवल इसलिए हो सकता है क्योंकि आपने सभी उपलब्ध मेमोरी को समाप्त कर दिया था, ठीक उसी तरह। वर्चुअल मेमोरी मॉडल (एक X86 सिस्टम पर 4GB तक) के साथ जो कि आमतौर पर दायरे से बाहर था, यदि आपको स्टैक ओवरफ्लो त्रुटि मिलती है, तो एक अनन्त पुनरावर्ती कॉल देखें।

Answer 7

क्या? किसी को भी अनंत लूप द्वारा आवरण के लिए कोई प्यार नहीं है?

do
{
  JeffAtwood.WritesCode();
} while(StackOverflow.MakingMadBank.Equals(false));

Comments

यह एक अनंत लूप है, स्टैक ओवरफ्लो नहीं

— एडी कर्टिस 16

Answer 8

स्टैक ओवरफ्लो के रूप के अलावा, जो आपको एक सीधी पुनरावृत्ति (जैसे Fibonacci(1000000)) से मिलता है , इसका एक अधिक सूक्ष्म रूप जो मैंने कई बार अनुभव किया है वह एक अप्रत्यक्ष पुनरावृत्ति है, जहां एक फ़ंक्शन दूसरे फ़ंक्शन को कॉल करता है, जो एक और कॉल करता है, और एक है वे कार्य पहले वाले को फिर से कॉल करते हैं।

यह आमतौर पर उन कार्यों में हो सकता है जिन्हें घटनाओं के जवाब में कहा जाता है, लेकिन जो स्वयं नई घटनाओं को उत्पन्न कर सकते हैं, उदाहरण के लिए:

void WindowSizeChanged(Size& newsize) {
  // override window size to constrain width
    newSize.width=200;
    ResizeWindow(newSize);
}

इस स्थिति में कॉल के ResizeWindowकारण WindowSizeChanged()कॉलबैक फिर से चालू हो सकता है, जो ResizeWindowतब तक कॉल करता है , जब तक आप स्टैक से बाहर नहीं निकल जाते। इस तरह की स्थितियों में आपको अक्सर घटना का जवाब देने की आवश्यकता होती है जब तक कि स्टैक फ्रेम वापस नहीं आया, उदाहरण के लिए एक संदेश पोस्ट करके।

Answer 9

यह देखते हुए "हैकिंग" के साथ टैग किया गया था, मुझे संदेह है कि वह "स्टैक ओवरफ्लो" है जिसका वह जिक्र कर रहा है एक कॉल स्टैक ओवरफ्लो है, बजाय उच्च स्तरीय स्टैक अतिप्रवाह के जैसे कि यहां अन्य अधिकांश उत्तरों में संदर्भित है। यह वास्तव में किसी भी प्रबंधित या व्याख्या किए गए वातावरण जैसे कि .NET, जावा, पायथन, पर्ल, पीएचपी, आदि पर लागू नहीं होता है, जो आमतौर पर वेब ऐप में लिखे जाते हैं, इसलिए आपका एकमात्र जोखिम वेब सर्वर ही है, जो संभवतः में लिखा गया है C या C ++।

इस धागे को देखें:

/programming/7308/what-is-a-good-starting-point-for-learning-buffer-overflow

Answer 10

मैंने सबसे सामान्य फाइबोनैचि संख्या अर्थात 1, 1, 2, 3, 5 ..... प्राप्त करते समय स्टैक ओवरफ़्लो समस्या को फिर से बनाया है। इसलिए फ़ाइब के लिए गणना (1) = 1 या फ़ाइबर (3) = 2 .. फ़ाइब (n) ) = ??

n के लिए, हम कहते हैं कि हम रुचि रखते हैं - क्या होगा यदि n = 100,000 है तो संबंधित फाइबोनैचि संख्या क्या होगी ??

एक लूप अप्रोच इस प्रकार है -

package com.company.dynamicProgramming;

import java.math.BigInteger;

public class FibonacciByBigDecimal {

    public static void main(String ...args) {

        int n = 100000;
        BigInteger[] fibOfnS = new BigInteger[n + 1];

        System.out.println("fibonacci of "+ n + " is : " + fibByLoop(n));
    }


    static BigInteger fibByLoop(int n){

        if(n==1 || n==2 ){
            return BigInteger.ONE;
        }

        BigInteger fib = BigInteger.ONE;
        BigInteger fip = BigInteger.ONE;


        for (int i = 3; i <= n; i++){

            BigInteger p = fib;
            fib = fib.add(fip);
            fip = p;
        }

        return fib;
    }

}

यह काफी सीधे आगे है और परिणाम है -

fibonacci of 100000 is : 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20719241346483349639150948130975414332442092999307514810779190023461281223301617994299306188005334145506339321393396468616164169552202164479954172431711657444713641977332048993650747678441499295480730258564429423817876415064928783617679786771585107842357026402133880188756019892340568684232155856285086455252583770106205322242449879906252634840107743224881725586022333020763999338541520153438477254429178951306370503204449177977523708719582779767996861136265322911186296311646851599346606934605575459560631558300336976340002766851512938436388860908283761411577320035275651587459065670254394379311048385713132944906049265823631089495350900826731544972263966480886180415739778884728921746189741897217007700098624496537590127270152276345108749069480122106849520630025190116559635805524291802055869042596852610474128345184667369385800277002529653563667216198836724282269339503259303909945831686655422346548570208755046175205218537215672826799034181355206029998953664701065579005321295413369244724922124363245230428951884617791223380696742339806948872705875033892283950951352091231092581590069603951563677360671090505662996035718764232479207528361608055976977787564767672105212223271848214844466312614875842260926088757643317310232637688648225946912110323677375581221334705568059580083101274816739620195835980239674144898672768458698193767837571679367232130815861910459950589709910646869194634480385741438296295471313721736698361845581445057486761243224515199433621829161914680260911217930018647880500613516031443500761892134416024880917410512322903571792054979279709245024799408426961588184426161637800447594782122408732041244211691998055726491182436619218357147628914258057718717436880003241130087048193739622950171430900984769272374988759386399425305953316078916188108635059824445789427993465149159528848697574880258233535716778648268280511408854297327881977657369660057277001625924043016886599468629837172705958098087309018201209310034300587965526947880498092054843054676110346547480672906743997636125924346377199958438628123919854702024148800768808188480878923915913694632931132768493297772016466417275872591223547844808134333280500877588552646861195769621722393086937957571658218524162043419723839899327348034292623407223381551022091012629492497424232716988420232973032601617905756731112354658902982983131151236076067739689981538122869996420146098525797936912460163460887623212862056342159014791886321946596374834825642916162785329482393132294402310432772887681395502133482663886874532592815878545038909915619496324788550350902893909737189880039990261320158726786378730956781096253110080544894188579835659020636806996431650339120299443277267708693052407184165920700961392864019667257500870122181497331336958096003697517649513500402859262492033981110149532275336218445007443315624345324842179861083462613458975912348399707518542232816771872159568272432459108290198863903697845426225669125427470560975679848571366236790238784781612014779829390805131502581745237735295101652969345627861222411507835877553733483727644398380820006672147400344663227769189369676128789834889420946881023084270364528545049667596973188360444967028531906373969163579809288657199353977234954867871804164014152814894437850362910715178052858575839877111454742401564164771941163913549354667555935926088492005463846854030280809364172505836533680934072253108208447235702268098269514261624512040407115014487478561999228146645658939384880286438223138498523284523606670458051136796637510392481633361732745472757756368109773445392758275605974251607054686896577945305216023159398657809748015154149870977780787053570580084723768924221897503127585271401731176212798987449584061998439133656802977212087519349885044997139142851580323248230213406303125860726245416377652345055220510863182853596585207081733927095664450114040551065790550374177803933516583609045430477214222818168325396136349825252152322576909202542164096574526180660517779015929028842405999988827536919575401169546961522704012808575797661547221929256559639918209488946426575122887663303021337463674492174493516371047257329808328127264681877593565842183835947027920136639076897417389622525757826639908097926470114075803678505993818871845600946958332707751261812820153910417739509182441375619999378192403624695582359241714787027794484431087519018074141102903707060520851629757983617542510416422448675773507563380188953792631833898559559565278572279261555244947393636655339045286562154642883431622829211232904518422125328881014158840616199391950422300598983499665694635801868167170748188232158486477343867809115646607551753855522244285240494680336922999893007839000206901215177406964285739301969105009882785230537976379402579689532951124361667789105855572133817890899454539479159273749586002682378444868720372434888346168562900978505324970369333619424398028823643235538082080038757417109692897254998785662530488670330951505184521269449892515963920794214526065085160523256148619382824898380008150853515646427617008320964831179444019717801492133453359033366723767192297220699707660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अब मैंने जो एक और दृष्टिकोण लागू किया है वह डिवाइड और कॉन्सुर के माध्यम से पुनरावृत्ति के माध्यम से है

अर्थात Fib (n) = फ़ाइब (n-1) + Fib (n-2) और फिर n-1 & n-2 के लिए आगे की पुनरावृत्ति ..... 2 और 1. तक, जिसे क्रमादेशित किया गया है -

package com.company.dynamicProgramming;

import java.math.BigInteger;

public class FibonacciByBigDecimal {

    public static void main(String ...args) {

        int n = 100000;
        BigInteger[] fibOfnS = new BigInteger[n + 1];

        System.out.println("fibonacci of "+ n + " is : " + fibByDivCon(n, fibOfnS));

    }


    static BigInteger fibByDivCon(int n, BigInteger[] fibOfnS){

        if(fibOfnS[n]!=null){
            return fibOfnS[n];
        }

        if (n == 1 || n== 2){
            fibOfnS[n] = BigInteger.ONE;
            return BigInteger.ONE;
        }

        // creates 2 further entries in stack
        BigInteger fibOfn = fibByDivCon(n-1, fibOfnS).add( fibByDivCon(n-2, fibOfnS)) ;

        fibOfnS[n] = fibOfn;

        return fibOfn;

    }

}

जब मैंने n = 100,000 के लिए कोड चलाया तो परिणाम निम्नानुसार है -

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at com.company.dynamicProgramming.FibonacciByBigDecimal.fibByDivCon(FibonacciByBigDecimal.java:29)
    at com.company.dynamicProgramming.FibonacciByBigDecimal.fibByDivCon(FibonacciByBigDecimal.java:29)
    at com.company.dynamicProgramming.FibonacciByBigDecimal.fibByDivCon(FibonacciByBigDecimal.java:29)

ऊपर आप देख सकते हैं कि StackOverflowError बनाई गई है। अब इसका कारण बहुत अधिक पुनरावृत्ति है -

        // creates 2 further entries in stack
        BigInteger fibOfn = fibByDivCon(n-1, fibOfnS).add( fibByDivCon(n-2, fibOfnS)) ;

तो स्टैक में प्रत्येक प्रविष्टि 2 और प्रविष्टियाँ और इतने पर बनाते हैं ...

आखिरकार इतनी सारी प्रविष्टियाँ बनाई जाएंगी कि सिस्टम स्टैक और StackOverflowError में संभाल नहीं पा रहा है।

रोकथाम के लिए: उपरोक्त उदाहरण के परिप्रेक्ष्य के लिए - 1. पुनरावृत्ति दृष्टिकोण का उपयोग करने से बचें या पुन: एक स्तर विभाजन द्वारा पुनरावृत्ति को कम / सीमित करें जैसे कि यदि n बहुत बड़ा है तो n को विभाजित करें ताकि सिस्टम अपनी सीमा में संभाल सके। 2. अन्य दृष्टिकोण का उपयोग करें, जैसे लूप दृष्टिकोण मैंने 1 कोड नमूने में उपयोग किया है। (मैं डिवाइड एंड कॉन्सुर या पुनर्संरचना को नीचा दिखाने के लिए बिल्कुल भी नहीं हूं क्योंकि वे कई सबसे प्रसिद्ध एल्गोरिदम में पौराणिक दृष्टिकोण हैं .. मेरा इरादा अगर मैं अतिप्रवाह मुद्दों पर संदेह करता हूं तो पुनरावृत्ति को सीमित या दूर रखना चाहता हूं)