C भाषा में सरणी सूचकांक आउट ऑफ बाउंड्स (Out of Bounds)

आउट ऑफ बाउंड्स क्या है?

यदि सरणी का आकार n है, तो वैध सूचकांक 0 से n-1 तक होते हैं। इस सीमा से बाहर किसी सूचकांक को एक्सेस करना "आउट ऑफ बाउंड्स" कहलाता है।

व्यवहार

कंपाइलर आमतौर पर त्रुटि नहीं देता (C बाउंड्स चेक नहीं करता)।
प्रोग्राम कंपाइल और रन हो जाता है।
परिणाम अनिश्चित (Undefined Behavior - UB) होता है:

उदाहरण प्रोग्राम

#include <stdio.h>

int main() {
    int std[4];  // आकार 4: वैध सूचकांक 0,1,2,3
    int i;
    
    std[0] = 100;  // वैध
    std[1] = 200;  // वैध
    std[2] = 300;  // वैध
    std[3] = 400;  // वैध
    std[4] = 500;  // ❌ आउट ऑफ बाउंड्स!
    
    printf("सभी तत्व प्रिंट (0 से 4 तक):\n");
    for (i = 0; i < 5; i++)
        printf("std[%d] = %d\n", i, std[i]);
    
    return 0;
}

संभावित आउटपुट

std[0] = 100
std[1] = 200
std[2] = 300
std[3] = 400
std[4] = 2314   ← कचरा मान (500 नहीं!)

व्याख्या

std[4] सरणी की सीमा से बाहर है। कंपाइलर ने इसे नहीं रोका। मान 500 असाइन हुआ लेकिन प्रिंट 2314 आया क्योंकि:

वह मेमोरी किसी अन्य चर/डेटा का हिस्सा हो सकती है।
कंपाइलर ऑप्टिमाइजेशन के कारण स्टोर ऑप्टिमाइज़ हो गया हो।
स्टैक लेआउट के कारण ओवरलैप।

आउट ऑफ बाउंड्स के प्रकार

प्रकार	उदाहरण	परिणाम
पढ़ना	`x = arr[10];`	कचरा मान, संभावित क्रैश
लिखना	`arr[10] = 5;`	मेमोरी भ्रष्टाचार, सुरक्षा छेद
पॉइंटर अंकगणित	`*(arr + 10)`	समान UB

पता लगाने के उपकरण

🔍 डिबगिंग टूल्स

AddressSanitizer (ASan): gcc -fsanitize=address -g - रनटाइम पर पकड़ता है
Valgrind: valgrind ./program - मेमोरी त्रुटियाँ ढूंढता है
Static Analysis: cppcheck --enable=all, clang-tidy
Compiler Warnings: -Wall -Warray-bounds (सीमित)

रोकथाम के तरीके


// 1. स्थिर सरणी: आकार स्थिरांक में रखें
#define SIZE 10
int arr[SIZE];
for (int i = 0; i < SIZE; i++) ...

// 2. डायनामिक: आकार वेरिएबल में रखें
int *arr = malloc(n * sizeof(int));
for (int i = 0; i < n; i++) ...

// 3. फंक्शन में आकार पास करें
void process(int *arr, int size) { ... }

// 4. एसर्टन उपयोग करें (डिबग बिल्ड)
assert(index >= 0 && index < size);

// 5. C11: एनोटेशन (कंपाइलर सहायता)
void func(int arr[static 10]);  // कम से कम 10 तत्व

सुरक्षा निहितार्थ

बफर ओवरफ्लो (आउट ऑफ बाउंड्स लिखना) सबसे आम सुरक्षा भेद्यता है। इससे हमलावर मनमाना कोड निष्पादित कर सकते हैं। आधुनिक सुरक्षा: Stack Canaries, ASLR, DEP, बाउंड्स चेकिंग कंपाइलर (Hardened GCC/Clang)।