return 0 でエラーが出る。

Question

数字を4つ適当に入力して、小さい順に並び替えるプログラムを本を見ながら作りました。

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int num=4;
    int i,val,j;
    int array[3];

    printf("\n4つの数字を入力してください\n");
    for (i=0;i<num;i++) 
    {
    printf("%dつめの文字列 = ", i+1);
    scanf("%d", &array[i]);
    }

    for(i=1;i<num;i++)
    {
        val=array[i];
        for(j=i;j>=1 && array[j-1]>val;j--)
            {
                array[j]=array[j-1];
            }
        array[j]=val;
    }
    printf("\n文字列をソートしました。\n");
    for (j=0;j<num;j++) 
    {
        printf("%d\n", array[j]);
    }
    return 0;
    //exit(EXIT_SUCCESS);
    }

使用するPCのOSはLinux Mintです。
端末での結果は以下になりました。

$ gcc sort2.c
$ ./a.out

4つの数字を入力してください
1つめの文字列 = 9
2つめの文字列 = 5
3つめの文字列 = 4
4つめの文字列 = 3

文字列をソートしました。
3
4
5
9
*** stack smashing detected ***: terminated
中止 (コアダンプ)
$ 

ソースの最後を

exit(EXIT_SUCCESS);

とするとエラーは出ないのですが、
return 0;
とすると出ます。

エラーが出る理由を教えてほしいのです。
今まで　return 0; で問題なかったのですが、なんだか不快で理由を知りたいと云うことです。
よろしくお願いします。

Answer 1

int array[3]; という宣言は 3 の大きさの配列を用意するという意味で、 array[0] array[1] arary[2] にアクセスするのはよいのですが array[3] にアクセスすると未定義です。 言語仕様上で未定義というのは何が起きてもいい (クラッシュしてもいいしなんとなく動いてもいいし、他の箇所との整合性が壊れたり壊れなかったりしてもいい) という意味です。 言語仕様上の理屈で説明するなら「未定義だから」ということになります。

では現実には何が起こっているのかというとおそらくバッファオーバーランです。 通常の C コンパイラの実装では array はリターンアドレス (関数の処理が終わった後に帰っていくはずの場所) と隣り合うので array[3] に対するアクセスをすると実際にはリターンアドレスの箇所を書き換えてしまい、 return しようとするとデタラメな場所にジャンプして狂ってしまうのでしょう。 exit で抜けるとリターンアドレスを参照せずに終了手順が実行されるので問題として顕現しないということだと思われます。

Comments

[WoodenHamlet]

num = sizeof(array)/sizeof(array[0]) とかで配列の要素数を出すと良いですね

[cingyan]

int array[1]; で定義してやってみましたが同じ結果でした。

ご回答の私の解釈は、定義されていない array[3]にもアクセスしためエラーが出たということでしょうか。
int array[3]; の定義は、array[0],array[1],array[2] を設けるという意味だと思うので、array[3] という未定義な領域へのアクセスが問題視としてエラー表示をしたという解釈でよろしいでしょうか。

そうだとするとエラーを出さない回避策はあるのかと疑問を持ちます。

[neconekocat]

そもそもバッファオーバーランすること自体が致命的です
やらなきゃエラーなんて起きないですし

[WoodenHamlet]

数字を四つ詰めたい配列を用意するなら、当然その配列は数字が四つ（以上）入るサイズで用意しなければいけませんね？

[cingyan]

ポインタのプログラムをやっていてこの問題が出たため、頭がごちゃごちゃになっていたようです。

int num=4;
int i,val,j;
int array[4];

num=sizeof(array)/sizeof(array[0]);

このようにするとエラーは出ませんでした有難う御座いました。