C言語 初心者 リターンアドレスを変えたときの動きに不明点があるので教えてください。

Question

C言語でリターンアドレスをいじって挙動を確認していたのですが
以下のコードでわからないところがあるのでお願いします。

#include <intrin.h>
#include <stdio.h>
void* __stdcall f1()
{
	puts(__FUNCTION__);
	return _ReturnAddress();//返り値としてリターンアドレスを返す。
}
void* __stdcall f2(void* p)
{
	puts(__FUNCTION__);
	*(void**)_AddressOfReturnAddress() = p;//リターンアドレスをf1のものへ変える。
	return 0;
}

int main()
{
	void* p = f1();//ポインタpにf1のリターンアドレスを代入。
	printf("リターンアドレスは・・・%p\n",p);
    f2(p);//f2関数の引数にf1のリターンアドレスを指定。
	return 0;
}

実行すると

f1 //f1が実行されて f1　を表示
00FE1DADf2//　f1のリターンアドレス
00000000f2//  f2のリターンアドレスをf1のリターンアドレスに変えたら・・・

なぜ２回目の表示でリターンアドレスを代入したポインタpの
値が変わるのかが理解できません。

リターンアドレスはその関数の処理が終わったときに次に処理したい関数のアドレスを
指定するものですよね？
なら、１回目のポインタpへの代入以降
値は変わらないと思うのですが。

00FE1DADf2
00FE1DADf2

このようになることを期待したのですが・・・。
分からないので参考になるリンクまたは説明をお願いします。

#include <intrin.h>
#include <stdio.h>
void* __stdcall f1()
{
	puts(__FUNCTION__);
	return _ReturnAddress();
}
void* __stdcall f2(void* p)
{
	puts(__FUNCTION__);
	*(void**)_AddressOfReturnAddress() = p;
	printf("f2関数内・・・%p\n",p);
	return 0;
}

int main()
{
	void* p = f1();
	printf("リターンアドレスは・・・%p\n",p);
    f2(p);
	return 0;
}

f1
リターンアドレスは・・・00A61DAD
f2
f2関数内・・・00A61DAD
リターンアドレスは・・・00000000
f2
f2関数内・・・00000000

Comments

[maisumakun]

「初心者」がやるべきことではないのではないと思うのですが（なんのためにこれを実行しようとしましたか？）。

[kazuyakazuya]

他のサイトでリターンアドレスについて質問したところ
リターンアドレスがどういうものか理解できるように・・・ということで
サンプルコードをいただきました。
そのコードの意味が分かってきたので
少しだけコードを変更したところ、今の不明点にいたります。

[thkana]

https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13213483518
とかそれ以降の流れですね。その情報無しで欲しい回答が得られそうに思いますか?

もはや入門書のレベルを完全に超えているんですけど、せめて入門書を一通り終えてからいろいろ手を出そう、という話をしてませんでしたっけ?

[kazuyakazuya]

一応やったのですが
その入門書（苦しんで覚えるC）自体には
「リターンアドレス」
の説明がなかったです。

リターンアドレスについてぐぐったりしたのですが
出てくるのがバッファオーバーフローや
手紙とかのリターンアドレスだったりで
うまく情報を集められなかったので質問しました。

Answer 1

リターンアドレスはその関数の処理が終わったときに次に処理したい関数のアドレスを指定するものですよね？

違います。次に処理したい「関数」ではないです。機械語における「命令」の単位でアドレスは指定されます。

そもそもプログラムの流れを理解していないように見えます。
関数の中で自分自身のリターンアドレスを破壊するということは関数からまともに出られなくなるということです。
たぶん次のような実行の流れになっていると思います。4.3がポイントですが、きちんと理解して破壊していますか?

1 mainから開始する
2 p = f1()の行で、
  2.1 関数f1に入り、まともに出る
  2.2 f1の返り値(=f1のリターンアドレス)をpに代入する
3 printf()でそれを表示する
4 f2(p)の行で
  4.1 関数に入る
  4.2 printf()で引数の値を表示する
  4.3 リターンアドレスを書き換えたのでまともに関数から出られず、2.2へ飛ぶ
  2.2. f1の返り値のつもりでf2の返り値である「0」をpに代入する
3. printf()でそれを表示する
4. f2(p)の行で
  4.1. 関数に入る
  4.2. printf()で引数の値を表示する
  4.3. リターンアドレスを書き換えたのでまともに出られず、「0」番地へ飛ぶ
5. 例外が発生し、プログラムが強制終了する

Comments

[kazuyakazuya]

ありがとうございます

Answer 2

なぜ２回目の表示でリターンアドレスを代入したポインタpの
値が変わるのかが理解できません。

f1関数の_ReturnAddress()はmain関数上の「関数の戻り値を変数pに代入する」命令のアドレスを返します。

f2関数で*(void**)_AddressOfReturnAddress() = p;を実行により、f2関数から戻るアドレスが「関数の戻り値を変数pに代入する」命令のアドレスに変わります。
関数f2は戻り値に0を渡しているので戻った後、その値がpに入ります。

Comments

[kazuyakazuya]

ありがとうございます

Answer 3

まずはアセンブルリストを出して、どういう動作をするのか見てみればどうでしょうか。

Comments

[kazuyakazuya]

ありがとうございます。
そちらの方面もやってみます。

[y_waiwai]

人に聞くよりもさきにそっちを調べようよ。

[kazuyakazuya]

そもそも、そのような発想がなかったです。