(VC++)未初始化变量的运行时检查:测试是如何实现的？

Question

我试图理解这个测试究竟做了什么.这个玩具代码

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int i;
    printf("%d", i);
    return 0;
}

编译成:

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{012C2DF0 push ebp
012C2DF1 mov ebp,esp
012C2DF3 sub esp,0D8h
012C2DF9 push ebx
012C2DFA push esi
012C2DFB push edi
012C2DFC lea edi,[ebp-0D8h]
012C2E02 mov ecx,36h
012C2E07 mov eax,0CCCCCCCCh
012C2E0C rep stos dword ptr es:[ edi]
012C2E0E mov byte ptr [ebp-0D1h],0

int i;
printf("%d", i);

012C2E15 cmp byte ptr [ebp-0D1h],0
012C2E1C jne wmain + 3Bh(012C2E2Bh)
012C2E1E push 12C2E5Ch
012C2E23 call __RTC_UninitUse(012C10B9h)
012C2E28 add esp,4
012C2E2B mov esi,esp
012C2E2D mov eax,dword ptr [i]
012C2E30 push eax
012C2E31按12C5858h
012C2E36调用dword ptr ds:[12C9114h]
012C2E3C添加esp,8
012C2E3F cmp esi,esp
012C2E41调用__RTC_CheckEsp(012C1140h)

return 0;

012C2E46 xor eax,eax
} 012C2E48 pop edi
012C2E49 pop esi
012C2E4A pop ebx
012C2E4B add esp,0D8h
012C2E51 cmp ebp,esp
012C2E53 call __RTC_CheckEsp(012C1140h)
012C2E58 mov esp,ebp
012C2E5A pop ebp
012C2E5B ret

强调的5行是通过正确初始化变量i而删除的唯一行.行'push 12C2E5Ch,call __RTC_UninitUse'调用显示错误框的函数,指向包含变量名("i")作为参数的字符串.

我无法理解的是执行实际测试的3行:

012C2E0E mov byte ptr [ebp-0D1h],0
012C2E15 cmp byte ptr [ebp-0D1h],0
012C2E1C jne wmain + 3Bh(012C2E2Bh)

似乎编译器正在探测i的堆栈区域(将一个字节设置为零并立即测试它是否为零),只是为了确保它没有在构建期间无法看到的地方初始化.但是,探测地址ebp-0D1h与i的实际地址没有多大关系.

更糟糕的是,似乎有这样一个外部(其他线程？)初始化初始化探测地址但是为零,这个测试仍然会对未初始化的变量大喊大叫.

这是怎么回事？也许探针是针对完全不同的东西,比如测试某个字节是否可写？

Answer 1

[ebp-0D1h]是编译器用于跟踪变量"初始化"状态的临时变量.如果我们稍微修改一下源,那就更清楚了:

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int i, j;
    printf("%d %d", i, j);
    i = 1;
    printf("%d %d", i, j);
    j = 2;
    return 0;
}

生成以下内容(跳过不相关的部分):

mov DWORD PTR [ebp-12], -858993460      ; ccccccccH
mov DWORD PTR [ebp-8], -858993460       ; ccccccccH
mov DWORD PTR [ebp-4], -858993460       ; ccccccccH
mov BYTE PTR $T4694[ebp], 0
mov BYTE PTR $T4693[ebp], 0

在prolog中,变量用0xCC填充,两个跟踪变量(一个用于i,一个用于j)设置为0.

; 7    :        printf("%d %d", i, j);    
    cmp BYTE PTR $T4693[ebp], 0
    jne SHORT $LN3@main
    push    OFFSET $LN4@main
    call    __RTC_UninitUse
    add esp, 4
$LN3@main:
    cmp BYTE PTR $T4694[ebp], 0
    jne SHORT $LN5@main
    push    OFFSET $LN6@main
    call    __RTC_UninitUse
    add esp, 4
$LN5@main:
    mov eax, DWORD PTR _j$[ebp]
    push    eax
    mov ecx, DWORD PTR _i$[ebp]
    push    ecx
    push    OFFSET $SG4678
    call    _printf
    add esp, 12                 ; 0000000cH

这大致相当于:

if ( $T4693 == 0 )
  _RTC_UninitUse("j");
if ( $T4694 == 0 )
  _RTC_UninitUse("j");
printf("%d %d", i, j);

下一部分:

; 8    :        i = 1;    
    mov BYTE PTR $T4694[ebp], 1
    mov DWORD PTR _i$[ebp], 1

因此,一旦i初始化,跟踪变量将设置为1.

; 10   :        j = 2;
mov BYTE PTR $T4693[ebp], 1
mov DWORD PTR _j$[ebp], 2

在这里,同样的事情正在发生j.