safe_memory.h 文件参考

#include <stdarg.h>
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

safe_memory.h 的引用(Include)关系图:

此图展示该文件直接或间接的被哪些文件引用了:

浏览源代码.

结构体
struct	MemHeader

宏定义
#define	ALIGNMENT   LAMMP_MAX_ALIGN
#define	CHECK_OVERFLOW(ptr)   check_memory_overflow(ptr, __func__, __LINE__)
#define	EXTRA_MEM_PATTERN   0xAA
#define	MEM_MAGIC   0xDEADBEEF
#define	SAFE_APPEND(...)

函数
static size_t	align_up (size_t size)
static int	check_extra_memory_overflow (MemHeader *hdr, void *user_ptr, const char *check_func, int check_line)
static int	check_memory_block_integrity (MemHeader *hdr, void *user_ptr, const char *check_func, int check_line)
static int	check_memory_overflow (void *ptr, const char *func, int line)
static void	find_corruption_range (const char *data, unsigned char pattern, size_t len, int *first, int *last, int *count)
static void *	lmmp_alloc_debug (size_t size, const char *func, int line)
static void	lmmp_free_debug (void *ptr, const char *func, int line)
static void *	lmmp_realloc_debug (void *ptr, size_t new_size, const char *func, int line)

---

结构体说明

MemHeader

struct MemHeader

在文件 safe_memory.h 第 30 行定义.

MemHeader 的协作图:

成员变量
size_t	extra_size
const char *	func
int	line
uint32_t	magic
size_t	total_size
size_t	user_size

宏定义说明

ALIGNMENT

#define ALIGNMENT   LAMMP_MAX_ALIGN

在文件 safe_memory.h 第 42 行定义.

CHECK_OVERFLOW

#define CHECK_OVERFLOW

(

ptr

)

check_memory_overflow(ptr, __func__, __LINE__)

在文件 safe_memory.h 第 227 行定义.

EXTRA_MEM_PATTERN

#define EXTRA_MEM_PATTERN   0xAA

在文件 safe_memory.h 第 40 行定义.

MEM_MAGIC

#define MEM_MAGIC   0xDEADBEEF

在文件 safe_memory.h 第 39 行定义.

SAFE_APPEND

#define SAFE_APPEND

(

...

)

值:

    do {                                                                                    \
        if (offset < buf_size) {                                                            \
            int n = snprintf(error_buf + offset, (size_t)(buf_size - offset), __VA_ARGS__); \
            if (n > 0)                                                                      \
                offset += n;                                                                \
        }                                                                                   \
    } while (0)

函数说明

align_up()

static size_t align_up ( size_t  size )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 43 行定义.

{ return (size + ALIGNMENT - 1) & ~(ALIGNMENT - 1); }

引用了 ALIGNMENT.

被这些函数引用 check_extra_memory_overflow(), check_memory_overflow(), lmmp_alloc_debug(), lmmp_free_debug() , 以及 lmmp_realloc_debug().

这是这个函数的调用关系图:

check_extra_memory_overflow()

static int check_extra_memory_overflow ( MemHeader *  hdr, void *  user_ptr, const char *  check_func, int  check_line  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 69 行定义.

                                                                                                                      {
    if (!hdr || !user_ptr || hdr->extra_size == 0)
        return 0;
 
    size_t aligned_user_size = align_up(hdr->user_size);
    char* extra_start = (char*)user_ptr + aligned_user_size;
 
    // 检查整个额外内存区域是否被修改
    int first, last, count;
    find_corruption_range(extra_start, EXTRA_MEM_PATTERN, hdr->extra_size, &first, &last, &count);
 
    if (count > 0) {
        char error_buf[640];
        int offset = 0;
        const int buf_size = sizeof(error_buf);
 
#define SAFE_APPEND(...)                                                                    \
    do {                                                                                    \
        if (offset < buf_size) {                                                            \
            int n = snprintf(error_buf + offset, (size_t)(buf_size - offset), __VA_ARGS__); \
            if (n > 0)                                                                      \
                offset += n;                                                                \
        }                                                                                   \
    } while (0)
 
        SAFE_APPEND("Memory overflow (extra memory corruption) detected!%s", "\n");
        SAFE_APPEND("Memory header:%s", "\n");
        SAFE_APPEND("  allocated at: [%s]:%d\n", hdr->func, hdr->line);
        SAFE_APPEND("  checked at:   [%s]:%d\n", check_func, check_line);
        SAFE_APPEND("  user size:    %zu bytes\n", hdr->user_size);
        SAFE_APPEND("  extra size:   %zu bytes (%.0f%% of user size)\n", hdr->extra_size,
                    LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES * 10.0);
        SAFE_APPEND("  user ptr:     %p\n", user_ptr);
        SAFE_APPEND("  extra memory: %p to %p\n", (void*)extra_start, (void*)(extra_start + hdr->extra_size - 1));
        SAFE_APPEND("  corrupted range: offset %d to %d (total %d bytes)\n", first, last, count);
        SAFE_APPEND("Likely cause: Buffer overflow beyond the end of the memory.%s", "\n");
 
        error_buf[buf_size - 1] = '\0';
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_OUT_OF_BOUNDS, error_buf, check_func, check_line);
        return 1;
    }
    return 0;
}

引用了 align_up(), EXTRA_MEM_PATTERN, MemHeader::extra_size, find_corruption_range(), MemHeader::func, LAMMP_ERROR_OUT_OF_BOUNDS, LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES, MemHeader::line, lmmp_abort(), SAFE_APPEND , 以及 MemHeader::user_size.

被这些函数引用 check_memory_block_integrity().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

check_memory_block_integrity()

static int check_memory_block_integrity ( MemHeader *  hdr, void *  user_ptr, const char *  check_func, int  check_line  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 114 行定义.

                                                                                                                       {
    if (!hdr || !user_ptr)
        return 0;
 
    // 检查头部魔数是否被破坏（可能由下溢或野指针导致）
    if (hdr->magic != MEM_MAGIC) {
        char error_buf[128];
        snprintf(error_buf, sizeof(error_buf),
                 "Memory header corruption detected! Magic: 0x%08x (expected 0x%08x)\n"
                 "Possible underflow or invalid pointer.",
                 hdr->magic, MEM_MAGIC);
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_MEMORY_FREE_FAILURE, error_buf, check_func, check_line);
        return 1;
    }
 
    // 检查额外内存是否被溢出破坏
    return check_extra_memory_overflow(hdr, user_ptr, check_func, check_line);
}

引用了 check_extra_memory_overflow(), LAMMP_ERROR_MEMORY_FREE_FAILURE, lmmp_abort(), MemHeader::magic , 以及 MEM_MAGIC.

被这些函数引用 check_memory_overflow(), lmmp_free_debug() , 以及 lmmp_realloc_debug().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

check_memory_overflow()

static int check_memory_overflow ( void *  ptr, const char *  func, int  line  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 219 行定义.

                                                                               {
    if (!ptr)
        return 0;
    size_t header_size = align_up(sizeof(MemHeader));
    MemHeader* hdr = (MemHeader*)((char*)ptr - header_size);
    return check_memory_block_integrity(hdr, ptr, func, line);
}

引用了 align_up() , 以及 check_memory_block_integrity().

函数调用图:

find_corruption_range()

static void find_corruption_range ( const char *  data, unsigned char  pattern, size_t  len, int *  first, int *  last, int *  count  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 46 行定义.

  {
    *first = -1;
    *last = -1;
    *count = 0;
 
    for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        if ((unsigned char)data[i] != pattern) {
            (*count)++;
            if (*first == -1)
                *first = (int)i;
            *last = (int)i;
        }
    }
}

被这些函数引用 check_extra_memory_overflow().

这是这个函数的调用关系图:

lmmp_alloc_debug()

static void * lmmp_alloc_debug ( size_t  size, const char *  func, int  line  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 134 行定义.

                                                                              {
    if (size == 0)
        return NULL;
 
    // 计算额外分配的内存大小
    size_t extra_size = (size * LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES) / 10;
    extra_size = align_up(extra_size);
 
    size_t header_size = align_up(sizeof(MemHeader));
    size_t aligned_user_size = align_up(size);
    // 总大小 = 头部 + 用户内存（对齐后） + 额外内存
    size_t total_size = header_size + aligned_user_size + extra_size;
 
    void* base = heap_alloc_func(total_size);
    if (!base) {
        char msg[128];
        snprintf(msg, sizeof(msg), "Memory allocation failed (size: %zu bytes, extra: %zu bytes)", size, extra_size);
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_MEMORY_ALLOC_FAILURE, msg, func, line);
        return NULL;
    }
 
    memset(base, 0, total_size);
 
    MemHeader* hdr = (MemHeader*)base;
    void* user_ptr = (char*)base + header_size;
    void* extra_mem = (char*)user_ptr + aligned_user_size;
 
    hdr->user_size = size;
    hdr->total_size = total_size;
    hdr->extra_size = extra_size;
    hdr->func = func;
    hdr->line = line;
    hdr->magic = MEM_MAGIC;
 
    // 用户内存填充未初始化标记 (0xCD)
    memset(user_ptr, 0xCD, aligned_user_size);
    // 额外内存填充检测模式 (0xAA)
    memset(extra_mem, EXTRA_MEM_PATTERN, extra_size);
 
    return user_ptr;
}

引用了 align_up(), EXTRA_MEM_PATTERN, MemHeader::extra_size, MemHeader::func, heap_alloc_func, LAMMP_ERROR_MEMORY_ALLOC_FAILURE, LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES, MemHeader::line, lmmp_abort(), MemHeader::magic, MEM_MAGIC, MemHeader::total_size , 以及 MemHeader::user_size.

被这些函数引用 lmmp_realloc_debug().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

lmmp_free_debug()

static void lmmp_free_debug ( void *  ptr, const char *  func, int  line  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 177 行定义.

                                                                          {
    if (!ptr)
        return;
 
    size_t header_size = align_up(sizeof(MemHeader));
    MemHeader* hdr = (MemHeader*)((char*)ptr - header_size);
 
    // 检查内存完整性（触发 lmmp_abort 若溢出或头部损坏）
    check_memory_block_integrity(hdr, ptr, func, line);
 
    // 标记已释放 (0xDD)
    memset(hdr, 0xDD, hdr->total_size);
    heap_free_func(hdr);
}

引用了 align_up(), check_memory_block_integrity(), heap_free_func , 以及 MemHeader::total_size.

被这些函数引用 lmmp_realloc_debug().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

lmmp_realloc_debug()

static void * lmmp_realloc_debug ( void *  ptr, size_t  new_size, const char *  func, int  line  )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 193 行定义.

                                                                                               {
    if (!ptr)
        return lmmp_alloc_debug(new_size, func, line);
    if (new_size == 0) {
        lmmp_free_debug(ptr, func, line);
        return NULL;
    }
 
    size_t header_size = align_up(sizeof(MemHeader));
    MemHeader* old_hdr = (MemHeader*)((char*)ptr - header_size);
 
    // 检查原内存块完整性
    check_memory_block_integrity(old_hdr, ptr, func, line);
 
    void* new_ptr = lmmp_alloc_debug(new_size, func, line);
    if (!new_ptr)
        return NULL;
 
    size_t copy_size = (old_hdr->user_size < new_size) ? old_hdr->user_size : new_size;
    memcpy(new_ptr, ptr, copy_size);
 
    lmmp_free_debug(ptr, func, line);
    return new_ptr;
}

引用了 align_up(), check_memory_block_integrity(), lmmp_alloc_debug(), lmmp_free_debug() , 以及 MemHeader::user_size.

函数调用图: