VC＋＋2005快速构建安全的应用程序

五、编译器的安全特点

　　虽然对于Visual C++2005来说并不是全新的，但大量编译器特色仍然需要了解。与以前版本的显著区别是编译器的安全检查当前默认情况下是打开的，让我们来看一下编译器的特点及在某些情况下它们是如何阻止在某些情况下受到攻击。

　　Visual C++编译器很久以前就开始提供严格的运行时安全检查选项，包括栈校验，下溢和上溢检查以及未初始化变量的识别。这些运行时检查由编译器的/RTC选项来控制。虽然在早期的发展中捕获错误非常有用，但是对于发布版本性能上的损失却是不能接受的。微软的Visual C++.NET引入了/GS编译开关，对于发行版本来说它添加了有限的运行时安全检查。/GS开关在编译开关中插入代码，通过检测函数的栈数据来检测通常基于栈的缓冲溢出。如果发现问题，应用程序将被终止。为了减少运行时检查对性能的影响，编译器辨别哪个函数易于攻击并且仅针对这些函数来进行安全检查。安全检查涉及到在函数的栈框架上增加一个cookie，在缓冲溢出的情况下它将被重写。函数指令的前后都添加了汇编指令。在函数执行以前，源自cookie模块的函数cookie先执行计算。当函数结束但在栈空间被收回前，cookie的栈拷贝被检索以判断它是否被更改。如果cookie未被更改，函数结束并继续执行程序的下一步，如果cookie被更改了，一个安全错误句柄将被调用，它将结束应用程序。
为了在Visual C++ 2005发布版本中控制这些编译选项，打开工程的属性页，单击C/C++标签，在代码发生属性页中，你将发现两个属性对应于我刚刚描述的特点。Basic Runtime Checks属性对应于开发时/RTC编译选项，在编译版本中应设置为"BOTH"。Buffer Security Check属性相当于编译器的/GS选项，对于发布版本应设置为"YES"。

　　对于使用Visual C++ 2005的开发人员来说，这些编译特点在默认情况下打开，这意味着你可以确信编译器正在尽其可能阻止你代码中的漏洞。然而，这并不意味着我们可以完全不关心安全问题。开发人员需要继续为正确的代码而努力，并且要考虑各种不同的、可能发生的安全威胁。编译器仅仅可以阻止部分类型的错误发生。

　　要牢记这些编译器提供的特殊的安全检查仅适用于本地代码，幸运的是，托管代码很少犯此类的错误。这里甚至于有更好的消息，Visual C++ 2005引进了C++/CLI设计语言，它提供了.NET框架下最强有力的开发语言。

　　六、新的C++编程语言

　　Visual C++ 2005发布版本提供了C++/CLI设计语言的一流的实现。C++/CLI是为.NET设计的系统编程语言。相对于其他语言来说，它在创建和使用.NET模块和汇编上有更多的控制。C++/CLI对于C++开发人员来说更精细和自然，无论你是否熟悉C++或.NET框架，你将发现使用C++书写托管代码是对ANSI C++自然文雅的扩展，学习起来非常容易。

　　对于开发应用程序来说，有许多强制性的原因让你来选择托管代码而不是本地C++。两个最重要的原因是安全性和效率。通用运行时语言（CLR）给你的代码提供了一个安全的运行环境。作为一个程序开发人员，你不需要关心缓冲区溢出及因为你在使用前未初始化变量等问题。安全问题没有完全消失，但是使用托管可以避免通常发生的一些错误。

　　另外一个使用托管的原因是.NET框架下丰富的类库。虽然标准C++库更适合于C++类型编程，但是.NET框架包含了一个功能强大的函数库，这是标准C++库所无法比拟的。.NET框架包括很多有用的集合类、一个强大的数据操作库、执行很多流行的通讯协议的类，从SOCKETS到HTTP和网络服务等等。虽然本地C++程序开发人员可以以各种形似使用这些服务，但通过使用.NET框架获取的生产力主要因为它的统一性和连贯性。无论你是用System::Net::Sockets还是用System::Web名字空间，你将面对同样的类型，描述广泛应用的概念，例如流和字符串。这是.NET框架具有开发高效率的最主要的原因。这让程序人员更快速地书写更强有力的应用程序，同时代码更可靠。

　　Visual C++ 2005自然地准许你在一个工程中混合本地与托管代码，你可以继续使用已经存在的本地函数及类的同时，开始使用越来越多的.NET框架下的类库，甚至是写你的托管类型。你可以将你的托管类型定义为一个引用类型或一个值类型，虽然Visual C++编译器允许你为了方面选择使用栈语法或是为了控制管理资源使用通常的作用域规则，但值类型在栈上而引用类型位于CLR的托管堆上。

　　通过在你定义的class 和 struct 前添加ref来形成一个关键词，定义了一个引用类型。获取和释放资源按通常的方式完成，通过使用构造和析构函数，正如这里说明的：

ref class Connection { 　public: Connection(String^ server) 　{ 　　Server = server; 　　Console::WriteLine("Aquiring connection to server."); 　} 　~Connection() 　{ 　　Console::WriteLine("Disconnecting from server."); 　} 　property String^ Server; };

　　编译器负责Connection引用类型的IDisposable接口的实现，所以使用类似C#、Visual Basic.NET的开发人员可以使用任何对他们可用的资源管理结构。对于C++开发人员，有着与以前一样的选择。为了简化资源管理，并书写"异常"安全代码，你可以简单地在栈上声明一个Connection对象。当一个对象超过其作用范围后，执行Dispose方法的析构函数将被调用。下面是一个例子：

void UseStackConnection() { 　Connection connection("sample.kennyandkarin.com"); 　Console::WriteLine("Connection to {0} established!", 　connection.Server); }

　　这个例子中，通过在函数返回调用前调用析构函数来关闭这个Connection，这正如你在C++希望的那样。如果你希望自己控制对象的生命期，仅仅需要使用gcnew这个关键词来获取connection对象的句柄。这个指针可以看作通常的指针（不含有通常的缺陷），并且这个对象的析构函数可以简单地通过delete操作来调用。这个例子代码如下 ：

void UseHeapConnection() { 　Connection^ connection = gcnew Connection("sample.kennyandkarin.com"); 　try 　{ 　　Console::WriteLine("Connection to {0} established!", 　　connection->Server); 　} 　finally 　{ 　　delete connection; 　} }

　　正如你所看到的，从本地C++到托管代码，Visual C++ 2005带来了简单灵活的资源管理方式，可以书写强壮的资源管理代码对于书写正确、安全的代码是非常重要的。

　　七、小结

　　无论是对于一个小的程序还是一个大的应用，Visual C++ 2005发布版本都是一个功能强大的开发工具，C运行时库和C++标准库提供了一个强大的工具集，来发布功能强大的、强壮的本地应用程序，同时，对用C++书写托管代码有着一流的支持，Visual C++ 2005在微软的Windows开发平台上是独一无二的强大的开发工具。

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