【茶包射手日記】怪異的 .NET 數學運算溢位錯誤

同事報案，某支提供檔案下載的 ASP.NET 程式，用瀏覽器可正常開啟，但有一支用 HttpWebRequest 存取它的 .NET 程式，原本可以執行，現在則出現 Arithmetic operation resulted in an overflow./數學運算導致溢位，由於下載程式裡幾乎沒什麼加減乘除計算，出現溢位錯誤讓人有點迷惑。

加入 Log 蒐集資訊，查出爆炸點在 byte[] b = new byte[response.ContentLength]，進一步印出 ContentLength 找到原因，ContentLength = -1! (下圖是用 LINQPad 重現茶包的現場模擬)

由此我學到一個冷知識 - 在 C# new byte[-1] 的錯誤訊息不是陣列大小不可為負數，而是Arithmetic operation resulted in an overflow./數學運算導致溢位。

回頭追 ASPX 端，這才得知前陣子程式有修改，被改成類似以下寫法：

<%@ Page Language="C#"%>
<script runat="server">
        void Page_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        Response.Clear();
        Response.Buffer = true;
        Response.ContentType = "image/png";
        Response.BinaryWrite(SomeFuncToGetByteArray());
        Response.Flush();
        Response.End();
    }
</script>

依據經驗，推測 Response.Flush() 是禍首。實測拿掉 Reponse.Buffer = true 及 Response.Flush() 後，HttpWebRequest 程式即告正常。

來解說發生了什麼事。當程式呼叫 Response.Flush()，ASP.NET 將改以分塊傳輸編碼(Chunked Transfer Encoding)形式傳送內容，Reponse Header 會宣告 Transfer-Encoding: chunked，內容則拆成一到多個區塊分次傳送，最後會附加一個大小為 0 的區塊作為結束。每個區塊的組成為：16 進位內容長度(Bytes) + CRLF + 內容本身 + CRLF。以下用實例比較 Response.End() 與 Response.Flush() 的傳回結果：

AspFlush.aspx

<%@ Page Language="C#"%>
<script runat="server">
    void Page_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        Response.ContentType = "text/plain";
        Response.Write("我達達的馬蹄是美麗的錯誤\n");
        Response.Flush();
        Response.Write("我不是歸人，\n");
        Response.Flush();
        Response.Write("是個過客");
        Response.End();
    }
</script>

AspEnd.aspx

<%@ Page Language="C#"%>
<script runat="server">
    void Page_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        Response.ContentType = "text/plain";
        Response.Write("我達達的馬蹄是美麗的錯誤\n");
        Response.Write("我不是歸人，\n");
        Response.Write("是個過客");
        Response.End();
    }
</script>

上述兩支 ASPX 用瀏覽器檢視的結果相同，但 Response 結構有很大差異。Response.Flush() 時 Header 會有 Transfer-Encoding: chunked，沒有 Content-Length，接收端需解析區塊長度、組裝內容及判斷結束(換言之，不能單純用 GetResponseStream() 一次抓回)；而單純 Response.End() 時，所有內容一次傳完，並會有 Content-Length：

最後，判定程式中為實驗加入的 Response.Flush() 並無必要性，將其還原後問題排除。

A 'Arithmetic operation resulted in an overflow' thrown by new byte[-1] which is caused by Response.Flush() + HttpWebRequest.