C++ std::string に NULL を突っ込むとセグメンテーションフォルト

このドキュメントの内容は、以下の通りです。

• はじめに
• std::stringにNULLを代入するサンプルコード
• コンパイル
• 実行結果
• デバッガで実行ファイルを見てみる
• 関連記事

はじめに

ソフトウェアは、ちょっとした間違えで、プログラムがいきなり終了してしまう、とても繊細なものです。C言語やC++言語のポインタ周りは、そういった間違いがおきやすい部分になります。

std::stringにNULLを代入するサンプルコード

C++言語の std::string に NULL を代入するとセグメンテーションフォルトが起きます。サンプルコードは、以下に示します。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <string>
using namespace std;

int
main (int argc, char *argv[])
{
	char *p = NULL;
	string s;
	s = p;

	exit (EXIT_SUCCESS);
}

上記のコードは、charのポインタに、NULL を代入します。std::string型の変数sに、pを代入します。コードそのものに意味はありませんが、 std::string に NULL を代入する、それだけのプログラムです。

コンパイル

まず、サンプルコードをコンパイルします。

% g++ -g s.cc

実行結果

それでは、実際に実行してみましょう。

% ./a.out
Segmentation fault
Exit 139

上記のプログラムは、セグメンテーションフォルトが発生しました。 終了ステータスは、 139 と表示されました。サンプルのソースコードでは、exitシステムコールの引数は、EXIT_SUCCESS なので、つまりゼロです。つまり、メイン関数の最後のexitシステムコールの呼び出しにたどり着いていないということになります。ようするに、std::string に NULL を代入したあたりで、プログラムに何かおきた、ということになります。

デバッガで実行ファイルを見てみる

Unix には、GNUの GDBと呼ばれるデバッガがあります。プログラムで何がおきているのか、gdb で覗いてみましょう。

以下のにgdbの実行結果の抜粋を掲載します。gdb を実行すると std::string の中で libc の strlen を呼び出しているようにみえます。

(gdb) run
Starting program: /tmp/b.out

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x2828dd2d in strlen () from /lib/libc.so.7
(gdb) bt
#0  0x2828dd2d in strlen () from /lib/libc.so.7
#1  0x280fe7c2 in std::string::operator= () from /usr/lib/libstdc++.so.6
#2  0x080489b6 in main () at s3.cc:14

C++言語のstd::string型の中では、 libc の string 系の関数が利用されていることが今回のgdbの実行結果から解りました。 Unix と C/C++ の世界は、大変面白いですね。

関連記事

今回のC++言語でのstrlenとNULLの話に非情に近しいC言語での話で、 strlen に NULL を代入してしまうことについて [2011-12-11-1] に詳細に記載しております。

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