LTO 导致标准库崩溃答案

【问题标题】：LTO causes crash in standard libraryLTO 导致标准库崩溃
【发布时间】：2017-11-23 13:19:00
【问题描述】：

考虑以下程序：

#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
        std::string s;
        std::getline(std::cin, s);
        return 0;
}

我尝试使用各种标志构建它并以echo foo | ./prog 运行。

如果我使用 clang 5.0 或 gcc 7.1（或 7.2）构建它，优化从 -O0 到 -O3，它会按预期工作。但是，如果我将-flto 添加到这些配置中的任何一个，它会立即崩溃并出现以下回溯：

/lib64/libc.so.6(+0x721af)[0x7f596b08e1af]
/lib64/libc.so.6(+0x77706)[0x7f596b093706]
/lib64/libc.so.6(+0x78453)[0x7f596b094453]
/usr/lib64/libstdc++.so.6(_ZNSs7reserveEm+0x85)[0x7f596b9ac055]
/usr/lib64/libstdc++.so.6(_ZSt7getlineIcSt11char_traitsIcESaIcEERSt13basic_istreamIT_T0_ES7_RSbIS4_S5_T1_ES4_+0x175)[0x7f596b984c05]
./a.out[0x400d7d]
./a.out[0x400c32]
/lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xf5)[0x7f596b03c6e5]
./a.out[0x400ab9]

Valgrind 以更易读的方式报告了相同的内容：

==30863== Invalid free() / delete / delete[] / realloc()
==30863==    at 0x4C2A8DC: operator delete(void*) (in /usr/lib64/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==30863==    by 0x4F0E054: std::string::reserve(unsigned long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.24)
==30863==    by 0x4EE6C04: std::basic_istream<char, std::char_traits<char> >& std::getline<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >(std::basic_istream<char, std::char_traits<char> >&, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >&, char) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.24)
==30863==    by 0x40091B: main (in /path/to/prog)
==30863==  Address 0x6011c0 is 0 bytes inside data symbol "_ZNSs4_Rep20_S_empty_rep_storageE"

即使启用了 LTO，它也适用于 --std=c++14 及以下版本。

那么问题是什么？这是两个编译器中 C++17 的 LTO 实现中的错误吗？或者只是 libstdc++ 编译时使用了错误的标志？我使用的是 opensuse 42.3，标准库是从存储库安装的。

可以通过某种方式解决吗？

【问题讨论】：

标签： c++ gcc segmentation-fault clang lto

【解决方案1】：

对于 gcc，这看起来像这样的错误：https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=82172。

有多种解决方法，请参阅https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=82172#c3。其中之一是使用-D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1：

g++ -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1 --std=c++17 -flto prog.cpp

也可以在这里查看同样的问题flto crash with gcc7.2。

【讨论】：

感谢您的回答！您的链接向我展示了正确的方向，所以我终于解决了问题并添加了我自己的完整描述的答案。

【解决方案2】：

按照 ks1322 的链接，我终于找到了 binutils 错误page，它描述了问题的根源。

该错误最终在 binutils 2.30 中得到修复，并向后移植到 binutils 2.29 和 2.28。更新到 binutils 2.29 修复了测试示例，但我的实际构建仍然受到影响。

我发现我的项目的一个依赖项（我使用 CMake 和 external project module）是在没有 LTO 的情况下构建的。将-flto 添加到所有依赖项并使用适当的归档程序（即gcc-ar 而不是ar）完全解决了这个问题。

【讨论】：