从函数返回时指针损坏

Question

TL;DR：当我运行我的 C++ 程序在 OS X Yosemite 下的 Mac 上时，一个当函数正在 returning 时指针被损坏。我该如何阻止它发生？（为什么？）

在 this sample program 中，我有一个 category_map<T> 类型的数据结构，它实际上只是一个

map<string, list<pair<string, T> > >

category_map class 有几个方法，包括 get(string& name) 提取存储在给定 name 和 [=61= 下的 list ]s 来自该列表第一个元素的 T。在我的例子中，T 是一个指针类型。代码从 list 中的第一个 pair 检索的指针（在下面的代码清单中为 p）是有效的。调试器会话显示函数最后一行的 p 的值 - 析构函数运行之前的右大括号 - 是一个有效的内存位置，例如 0x100809c00.

T& get(const string& name) const {
    cerr << "searching for " << name << endl;
    typename super::const_iterator map_iterator = super::find(name);
    // the real code doesn't assume it will be found
    list_type the_list = map_iterator->second;
    T& p = the_list.front().second;
    cerr << "found " << val_loc_string<T>(p) << endl;
    return p;
}

但是，当我编译运行代码时 Mac (OS X Yosemite)，而不是 Linux，某处从这个函数清理的过程中，某些东西写入内存中的相同位置，因此 returned 指针 - 存储在下面下一个代码清单中的变量 ip 中 - 已损坏。例如，它可能会变成 0x3000100809c00 或 0x5000100809c00。损坏的指针始终是原始指针，在 8 字节地址的第二个最高有效字节中设置了一个或几个额外的位。

int main(const int argc, const char** argv) {
    category_map<int*> imap;
    int a;
    imap.add("Q1", "m", &a);
    imap.add("Q1", "r", &a);
    imap.add("Q2", "m", &a);

    int* ip = imap.get("Q1");
    cerr << "return value: " << val_loc_string<int*>(ip) << endl;
    cout << *ip << endl;
}

使用 GDB（通过 MacPorts 安装）我已经确定了将额外位写入内存位置的特定指令。

   0x00007fff93188279:  cmp    [=13=]x2,%eax
   0x00007fff9318827c:  jb     0x7fff9318828d
   0x00007fff9318827e:  shl    [=13=]x4,%rax
=> 0x00007fff93188282:  mov    %r10w,-0x2(%rax,%rdx,1)
   0x00007fff93188288:  mov    %r10w,0x10(%rdx)
   0x00007fff9318828d:  test   %r10w,%r10w
   0x00007fff93188291:  jne    0x7fff93188299

（more context) but this is not much help because it's not part of a C/C++ function, I'm not fluent enough in assembly to understand what it's doing on a large scale, and the backtrace is garbage so I can't put the code in context. (I've also captured the values of the registers 就在破坏指针的指令之前，以防出于某种原因有帮助。）

由于我仅使用指针类型实例化 category_map<T>，因此我可以将 get 的 return 类型更改为 T （而不是 T&），这似乎可以解决（或至少解决）问题。但如果它可以容纳大对象并通过引用 return 它们，它会使数据结构更普遍有用，我认为这应该是可能的。另外，无论我在编码时犯了什么错误，我都想理解，所以我不会再犯了。任何人都可以指出我做错了什么，以及在不更改 API 的情况下修复它的正确方法吗？

Answer 1

有

list_type the_list = map_iterator->second;

您复制了 map_iterator->second。 the_list 是函数局部对象。那么

T& p = the_list.front().second;
return p;

returns 对与此函数局部对象一样长的东西的引用，并在函数离开时被销毁。参考悬挂。

在我看来，您似乎并不打算复制该列表，所以

//          +------ const because get() is const-qualified
//          v   v-- reference
list_type const &the_list = map_iterator->second;

//  v-- const because the_list is const
T const& p = the_list.front().second;

应该修复它，如果你可以使 get() const return 成为 T const &¹。否则，您会遇到从 const 成员函数中尝试 return 对非常量成员的引用的问题；这会破坏常量正确性，因此被禁止（如果允许，您将能够通过该引用更改常量对象）。

¹ 你也可以让 get const() return 成为一个值而不是一个引用，但似乎没有理由强制这样做复制.

从函数返回时指针损坏

Pointer corrupted while returning from a function

c++

macos

pointers

memory

c++98