Swiftを1行でセグフォらせる

旬を逃した話題ですが、面白そうだったのでSwift版をやってみます。

demo.swift

print(UnsafePointer(bitPattern: 8)!.pointee)

$ swiftc -O demo.swift
$ ./demo
Segmentation fault: 11

Unsafeコードであることが明確でありつつ、簡潔なコードでセグメンテーション違反を発生させることができました。

環境: macOS 10.15.5 / x86-64

少しだけ解説

このコードは、不正アドレスである8番地の領域からAnyオブジェクトのデータを読み込もうとするコードになっています。UnsafePointerのPointee型を明示していませんが、print()の引数に由来してAnyに型推論されています。

macOSの仮想メモリ空間において先頭の１ページ(4KB)は、読込＆書込の権限がない領域となっています。そのため、そのような領域からデータを読み込もうとした場合は、セグメンテーション違反が発生します。

Memory Usage Performance Guidelines / Viewing Virtual Memory Usage
The first page (__PAGEZERO, starting at address 0x00000000) has no permissions set. This ensures that any reference to a NULL pointer immediately causes an error.

不正アドレスの代表格である0番地を使用した場合、最適化によって ud2命令による自発的かつIllegal instruction: 4 でエラー終了するようなコードが生成されてしまうようです¹。この最適化を避けるため、今回のコード例では非0の番地を使用しました。

0番地による実行例

demo2.swift

print(UnsafePointer(bitPattern: 0)!.pointee)

$ swiftc -O demo2.swift
$ ./demo2
Illegal instruction: 4

$ swiftc -O -S demo2.swift 
        (略)
_main:
        (略)
        ud2

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1. Rustのセグフォ記事でも同様となるコメントがありました。 ↩