pizlonator/fil-c 源代码：https://github.com/pizlonator/fil-c # Fil-C 0.679

Fil-C 是一个对兼容性极度狂热的 C 和 C++ 内存安全实现。大量软件只需零改动或极少量改动即可在 Fil-C 下编译运行。所有内存安全错误都会导致 Fil-C 触发 Panic。Fil-C 通过结合使用并发垃圾回收和不可见能力（内存中每个指针对应一个能力，但对 C 地址空间不可见）来实现这一目标。每个基本的 C 操作（在 LLVM IR 中体现）都会对照能力进行检查。Fil-C 没有 unsafe 语句，且只提供有限的 FFI 去调用不安全代码。

Fil-C 的特殊之处在于：

• Fil-C 实现了完全安全，没有逃生舱。Fil-C 中没有可以关闭保护的 unsafe 关键字。链接到不安全代码受到严格限制。
• Fil-C 基于能力的方法实现了与硬件能力（如 CHERI，https://www.cl.cam.ac.uk/research/security/ctsrd/cheri/）类似的安全水平，而且它运行在普通硬件上（目前是 X86_64）。
• Fil-C 的设计宗旨是防止内存安全漏洞被用于利用，而不仅仅是经常标记它们以便于发现 bug。这使 Fil-C 与 AddressSanitizer（https://github.com/google/sanitizers/wiki/addresssanitizer）、HWAsan 或 MTE（https://developer.arm.com/documentation/108035/0100/Introduction-to-the-Memory-Tagging-Extension）不同，后者都能被攻击者绕过。实现这一点的关键区别在于，Fil-C 是基于能力的（每个指针知道它可以访问哪个内存范围以及如何访问），而不是基于标签的（只要命中有效内存，指针访问就允许）。
• 从语言用户的角度来看，Fil-C 就是带有 GCC/clang 扩展的 C 和 C++。你最喜欢的 C 或 C++ 程序或库极有可能在 Fil-C 下零改动编译通过。Fil-C 编译器基于 clang 20.1.8，因此支持 C17 和 C++20。

许可证

编译器（clang + LLVM）受 LLVM-LICENSE.txt 保护。运行时受 PAS-LICENSE.txt 保护（见源代码分发包中的 libpas/LICENSE.txt）。在经典的基于 musl 的 Fil-C 分发包中，musl libc 受 MUSL-LICENSE.txt 保护（见源代码分发包中的 projects/yolomusl/COPYRIGHT 和 projects/usermusl/COPYRIGHT）。在 /opt/fil 分发包中，glibc 受 glibc-LICENSE.txt 保护，所有其他包含的程序受相应的 -LICENSE.txt 文件保护。C++ 库（libc++/libc++abi）受 LLVM-LICENSE.txt 保护。

你可以从 GitHub（https://github.com/pizlonator/fil-c）获取编译器、运行时、libc++/libc++abi、libc（musl 和 glibc）以及所有包含程序的源代码。源代码分发包还在 projects/ 和 pizlix/ 目录中包含了大量已移植到 Fil-C 的附加程序，这些程序具有不同的许可证。/opt/fil 分发包包含了各种附加程序的构建，其许可证位于该分发包的 additional-licenses/ 中。

系统要求

Fil-C 仅适用于 Linux/X86_64。之前的版本也适用于 Darwin/ARM64 和 FreeBSD，但现在我只专注于 Linux/X86_64，因为这能让我更忠实地实现 libc。没有任何根本性障碍阻止 Fil-C 在 ARM 或 Linux 以外的操作系统上运行。

快速开始

如果你下载了 Fil-C 二进制文件，请运行：

./setup.sh

根据你选择的二进制分发包，其效果不同：

• 如果是经典的基于 musl 的分发包（filc-0.679-linux-x86_64.tar.xz），它将 Fil-C 设置在当前目录中运行。
• 如果是基于 glibc 的 /opt/fil 分发包（optfil-0.679-linux-x86_64.tar.xz），它将 Fil-C 设置在 /opt/fil 下。

如果你下载了 Fil-C 源代码，请运行：

./build_all_fast.sh

然后你就可以在此目录中使用 Fil-C 了。

Fil-C 的二进制分发包附带 musl 作为 libc。在源代码分发包中使用 ./build_all_fast.sh 也会使用 musl 构建 Fil-C。如果你使用源代码，你还可以：

• ./build_all_fast_glibc.sh — 构建类似的设置，但使用 glibc 2.40 作为 libc。
• ./build_all.sh — 完整的基于 musl 的构建（也会构建大量已移植到 Fil-C 的软件）。
• ./build_all_glibc.sh — 完整的基于 glibc 的构建（会构建更多已移植到 Fil-C 的软件）。
• cd pizlix && sudo ./build.sh — 构建 Pizlix（https://fil-c.org/pizlix）Linux 发行版。
• cd optfil && sudo ./build.sh — 构建 /opt/fil 分发包。

可运行的程序

大量软件包在 Fil-C 下零改动或很少改动即可运行，包括诸如 openssl、CPython、SQLite 等大型软件包（https://fil-c.org/programs_that_work）。Fil-C 足够强大，能够支持一个完全内存安全的 Linux 用户空间（https://fil-c.org/pizlix）。Fil-C 完全支持 C 和 C++，以及 clang 20 支持的大部分扩展。例如，它对原子操作和 SIMD 内建函数有出色的支持。

Fil-C 能捕获所有使 C 语言内存安全变得困难的问题，例如：

• 堆或栈上的越界访问。
• 释放后使用（堆或栈）。
• 指针与非指针之间的类型混淆。
• 链接导致的类型错误。
• 误用 va_list 导致的类型错误。
• 指针竞争条件。
• 系统调用。所有传递给系统调用的缓冲区都会检查边界和类型。
• 许多其他问题。

Fil-C 附带一个相当完整的 POSIX libc，甚至支持诸如线程、信号处理、mmap/munmap、longjmp/setjmp 和 C++ 异常等复杂特性。

了解更多

你可以通过访问网站（https://fil-c.org/）了解关于 Fil-C 的更多信息。你也可以给我发邮件：[email protected]。在 Twitter（https://x.com/filpizlo）上关注我。在 GitHub（https://github.com/pizlonator/fil-c/issues）上提交问题。