执行静态对象的析构函数时崩溃

Question

我们的软件中有一个无法预知的细微错误。

在执行全局析构函数时发生。通常这是一个 "double-free" 错误，但我也看到了其他事情：NULL-ptr 取消引用、ptr 取消引用到一个没有分配任何内容的地址、未对齐的访问（因为指针有垃圾值）、与以下内容相关的问题一个损坏的堆栈......这个列表还在继续。

Answer 1

这些神秘且难以重现的错误的原因：对单一定义规则的微妙违反。

一点背景......

因为我有点喜欢使用 -zmuldefs 链接器标志链接该软件，指示链接器忽略如下情况。然后它被迫选择它遇到的第一个定义（当然链接器警告也被忽略了）：

$ cat /tmp/file1.cc
int x;
int main( int argc, char *argv[] ) { return x; }

$ cat /tmp/file2.cc
double x = 3.14159265358979;

$ gcc /tmp/file{2,1}.cc -o /tmp/test
/tmp/ccuTgbRy.o:(.bss+0x0): multiple definition of 'x'
/tmp/cchvHEav.o:(.data+0x0): first defined here
/usr/bin/ld: Warning: size of symbol 'x' changed from 8 in /tmp/ccYCIypE.o to 4 in /tmp/ccuTgbRy.o
collect2: error: ld returned 1 exit status

$ gcc /tmp/file{2,1}.cc -Wl,-zmuldefs -o /tmp/test
/usr/bin/ld: Warning: size of symbol 'x' changed from 8 in /tmp/ccWaeBBi.o to 4 in /tmp/ccSc9IiE.o

$ /tmp/test; echo $?
68

这与问题有何关联

我遇到过四种会出现此问题的基本情况：

$ cat /tmp/file1.cc
double x;  // (1) If file2.cc is linked first it may end up on
           // a dword boundary causing misaligned accesses
           // when used as a double.

std::string mystring; // (2) If file2.cc is linked first, the actual size
                      // of the object is sizeof(char*) so
                      // std::string::string() will clobber memory
                      // after the pointer.

std::string another; // (3)
                     // file1.cc is compiled with -fPIC & put into a
                     // shared library
                     // file2.cc is NOT compiled with -fPIC & is put
                     // into an executable
                     // 
                     // This will cause a very subtle problem: the two
                     // strings share the same piece of memory, but
                     // the constructor will execute once during the executable's
                     // _init() and once for each shared library with its own
                     // variable "another" when their _init() executes.
                     // The destructor will also execute multiple times

$ cat /tmp/file2.cc
int x;
char *mystring;       // (4) Modifying through this ptr will cause undefined
                      // behavior when the other file's "mystring" is used
std::string another;

导致大小或对齐更改的那些应该报告为链接器警告，因此有人可能倾向于通过重命名有问题的变量（或其他）来解决问题。

但是，在以下情况下无法判断是否存在问题：

object 大小相同（x 定义为 float/int & sizeof(float) == sizeof(int)）
多个库中存在违规变量（具有相同的大小和类型）and/or 可执行文件

确保您已消除所有这些问题的唯一解决方案：

去掉-zmuldefs
确保所有声明都来自 headers / 包括定义它的 header

执行静态对象的析构函数时崩溃

Crash when destructors for static objects are executing

c++

global-variables

static-initialization

one-definition-rule

一点背景......

这与问题有何关联