奇怪的段错误问题

Question

您好，

我遇到了一个奇怪的段错误问题。我的应用程序在运行时转储了一个核心文件。挖掘后发现它死在了这个街区：

#include <lib1/c.h>  
...  
x::c obj;  
obj.func1();  

我在库 lib1 中定义了类 c：

namespace x  
{  
    struct c  
    {  
        c();  
        ~c();  
        void fun1();  
        vector<char *> _data;  
    };  
}  

x::c::c()  
{  
}  

x::c::~c()  
{  
    for ( int i = 0; i < _data.size(); ++i )  
        delete _data[i];  
}  

在我对 lib1.so 文件运行 nm 之前，我一直无法弄清楚：函数定义比我定义的要多：

x::c::c()  
x::c::c()  
x::c::~c()  
x::c::~c()  
x::c::func1()  
x::c::func2()  

在代码库中搜索后，我发现其他人在同一个命名空间中定义了一个同名的类，但在另一个库 lib2 中如下：

namespace x  
{  
    struct c  
    {  
       c();  
       ~c();  
       void func2();  
       vector<string> strs_;  
    };  
}  

x::c::c()
{
}

x::c::~c()
{
}

我的应用程序链接到依赖于 lib1 的 lib2。这种有趣的行为带来了几个问题：

1. 为什么它会起作用？在链接 lib2（取决于 lib1）时，我预计会出现“多个定义”错误，但从未有过这样的错误。该应用程序似乎正在执行 func1 中定义的操作，只是它在运行时转储了一个核心。

2. 附加调试器后，我发现我的应用程序调用了lib2中c类的ctor，然后调用了func1（在lib1中定义）。当超出范围时，它会调用 lib2 中 c 类的 dtor，其中会发生 seg 错误。谁能教我这怎么可能发生？

3. 如何防止此类问题再次发生？有什么我可以使用的 C++ 语法吗？

忘了说我在 RHEL4 上使用的是 g++ 4.1，非常感谢！

Answer 1

1.

编译器不必诊断违反“单一定义规则”的情况。事实上，它们通常只有在您将多个目标文件链接在一起时才会知道。

在链接时，有关原始类定义的信息可能不再存在（在编译器步骤之后不需要它们），因此通常不容易向用户标记一个类的多个定义。

2.

一旦你有了两个不同的定义，几乎任何事情都可能发生，你就处于未定义行为的领域。不管发生什么，都是可能的结果。

3.

最明智的做法是与团队的其他成员进行沟通。同意谁将使用哪些命名空间，你就不会遇到这些问题。否则，您需要在整个项目中使用文档工具或静态分析工具。许多此类工具将能够诊断多个不一致的类定义。

Answer 2

只是猜测，但我没有看到任何 using namespace x;，所以它可能使用了一个命名空间而不是另一个命名空间？

Answer 3

随着模板的出现，有必要允许对同名的代码体进行多个定义；编译器无法知道是否已经在另一个编译单元（即源文件）中生成了相同的模板代码。当链接器找到这些重复项时，它假定它们是相同的。您有责任确保它们是 - 这称为One Definition Rule。

Answer 4

在链接器级别，这是库插入。不幸的是，有效的符号绑定取决于链接器命令行上目标文件的顺序（这是，叹息，历史）。

从您的描述看来，lib1 在链接器参数列表中排在第一位，lib2 排在第二位，插入来自lib1 的符号。这解释了从lib2 对构造函数和析构函数的调用，但从lib1 调用func1（因为lib2 中没有func1 派生符号，所以没有“隐藏”，调用绑定到lib1.)

解决这个特定问题的方法是在链接器调用命令上反转库的顺序。

Answer 5

关于单一定义规则有很多答案。但是，对我来说，这看起来更像是缺少复制构造函数。

详细说明：

如果在您的对象上调用复制构造函数，那么您将遇到内存泄漏。这是因为 delete 将在同一组指针上调用两次。

namespace x  
{  
    struct c  
    {
        c() {
        }

        ~c() {
            for ( int i = 0; i < _data.size(); ++i )  
                delete _data[i];
        }

        c(const c & rhs) {
            for (int i=0; i< rhs.size(); ++i) {
                int len = strlen(rhs[i]);
                char *mem = malloc(len + 1); 
                strncpy(mem, rhs[i], len + 1);
                _data.push_back(mem);
        }

        void fun1();  
        vector<char *> _data;  
    };  
}