calloc() 的错误实现引入了除零以及如何通过测试检测它？

Question

我有一个作业，其中我必须编写自己的 calloc 函数（以及一些其他 Libc 函数），唯一允许的内置函数是

malloc()

和

free()

。

对于上下文：我的作业评分是完全自动化的，一些测试是针对我在服务器上的代码运行的，如果代码通过了所有测试或没有通过，我会得到“通过”或“失败”。
所以我想要表达的是我知道我的代码没有通过要求，但我不知道确切的原因，这只是一个猜测。

这是有问题的代码：

#include <stdlib.h>
#include "libft.h"    // this is where ft_bzero is declared

void    *ft_calloc(size_t nmemb, size_t size)
{
    void    *ptr;

    if (nmemb > (size_t)-1 / size && size)
        return (NULL);
    ptr = malloc(nmemb * size);
    if (!ptr)
        return (NULL);
    ft_bzero(ptr, nmemb * size);
    return (ptr);
}

我认为我的错误是我错误地定位了条件参数，它应该是这样的：

if (size && nmemb > (size_t)-1 / size)

这样我们在除法之前检查大小是否为零，这会引入未定义的行为。

如果这确实是错误，并且我的代码中没有其他麻烦，那么您如何通过运行一些测试来检测到这一点？

我尝试过调用大小为 0 的函数，它没有使我的程序崩溃，我也尝试过使用

clang -fsanitize=integer-divide-by-zero

进行编译，并且在运行时没有产生任何错误。

我知道根据定义，未定义的行为是未定义的，因此没有真正的方法来检测它，但似乎后端服务器上运行的任何测试都做了。

有什么想法吗？

Answer 1

-fsanitize=undefined

使用 gcc 和 clang 捕获除以零的结果，无论优化级别如何。

尝试使用Godbolt。请注意，使用

-O3

，除法已优化为乘法，并且不执行

div

指令，因此不可能出现硬件被零除陷阱，但无论如何都会完成测试。

无论如何，这可能是比

-fsanitize=integer-divide-by-zero

更好的主意，因为它会捕获您可能没有想到的类型的 UB 的其他实例。