为什么'allocate in one library and free in the other'是错误的

Why it is a mistake to 'allocate in one library and free in the other'

本文关键字：in other the 错误 library allocate one 为什么 and free 更新时间：2023-10-16

Google在Android ndk指南网站上写道：

在一个库中分配的内存，并在另一个库中释放内存，从而导致内存泄漏或堆损坏。

为什么？
它总是正确的？

编辑

正如@Galik所写，这句话的上下文是：

在C++中，在单个程序中定义同一函数或对象的多个副本是不安全的。这是C++标准中存在的一个定义规则的一个方面。

使用静态运行时(以及一般的静态库(时，很容易意外违反此规则。例如，以下应用程序违反了此规则：

。

在这种情况下，STL(包括全局数据和静态构造函数(将存在于两个库中。此应用程序的运行时行为未定义，实际上崩溃非常常见。其他可能的问题包括：

在一个库中分配的内存，并在另一个库中释放内存，从而导致内存泄漏或堆损坏。

libfoo.so 引发的异常未在 libbar.so 中捕获，从而导致应用崩溃。

标准：：cout 的缓冲无法正常工作。

它被认为是错误的一个可能原因是，通常分配带有一定的初始化，而释放带有一些破坏逻辑。

理论：

主要危险是初始化/破坏逻辑不匹配。

让我们将两个不同的 STL 版本看作两个不同且独立的库。

考虑一下：每个库都允许您分配/取消分配某些内容。在获取资源时，每个图书馆都以自己的方式对那个东西进行一些内务管理，这些方式被封装起来(阅读：你不知道它，也不需要(。如果每个人所做的家政工作明显不同，会发生什么？

例：

class Foo
{
private:
int x;
public:
Foo() : x(42) {}
};

namespace ModuleA
{
Foo* createAFoo()
{
return new Foo();
}
void deleteAFoo(Foo* foo)
{
if(foo != nullptr)
delete foo;
}
}
namespace ModuleB
{
std::vector<Foo*> all_foos;
Foo* createAFoo()
{
Foo* foo = new Foo();
all_foos.push_back(foo);
return foo;
}
void deleteAFoo(Foo* foo)
{
if(foo != nullptr)
{
std::vector<int>::iterator position = std::find(all_foos.begin(), all_foos.end(), foo);
if (position != myVector.end())
{
myVector.erase(position);
}
delete foo;
}
}
}

问题：如果我们执行以下操作会发生什么？

Foo* foo = ModuleB::createAFoo();
ModuleA::deleteAFoo(foo);

答：ModuleB现在有一个悬空的指针。这可能会导致各种可怕且难以调试的问题。我们也没有all_foos更小，这可能会被视为内存泄漏(每次指针的大小(。

问题：如果我们执行以下操作会发生什么？

Foo* foo = ModuleA::createAFoo();
ModuleB::deleteAFoo(foo);

答：看起来像...没有发生任何不好的事情！但是，如果我删除了if (position != myVector.end())支票怎么办？然后我们就会遇到问题。 STL 可能会以优化的名义做到这一点，所以......

我写了文档的那部分。我不得不调试一个问题，其中一个标准流对象(cout或类似对象(被双重链接到库，导致该对象的两个不同实例。对象的构造函数运行了两次，但在对象的同一实例上运行了两次。一个对象被双重初始化，另一个对象未初始化。当使用未构造的对象时，它将尝试访问一些未初始化的内存并崩溃。

未定义行为的奇怪性真的没有限制。我记得的错误完全有可能是我们当时使用的编译器、链接器或加载器版本所独有的。

编辑：这是一个重现案例：

// foo.cpp
#include <stdio.h>
class Foo {
public:
Foo() { printf("this: %pn", this); }
};
Foo foo;
// main.cpp
int main() {
}

构建方式：

$ clang++ --version
clang version 7.0.0 (trunk 330210)
Target: x86_64-unknown-linux-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: /usr/local/bin
$ clang++ foo.cpp -shared -o libfoo.so
$ clang++ foo.cpp -shared -o libbar.so
$ clang++ main.cpp -L. -lfoo -lbar -rpath  '$ORIGIN'

libfoo 和 libbar 都将被加载，并且每个都有自己的对象副本。构造函数将运行两次，但如您所见，只有对象的一个实例运行了构造函数;它只是运行两次。

$ ./a.out
this: 0x7f9475d48031
this: 0x7f9475d48031