c++ - 为实例变量(即对象)调用 getter 函数时实际发生了什么？

Question

最近我一直在与随机导致 SEGFAULT 的函数作斗争。在尝试找出问题后做了一些额外的工作，我想出了以下内容:

通过 pastebin 发布的所有代码:

BUILD 1:This is the original code, it causes the following SEGFAULT (given after link) http://pastebin.com/huzcqnDA

段错误:

#0 6FC657AC libstdc++-6!_ZNKSs4_Rep12_M_is_leakedEv() (Z:\CPP Programming\CodeBlocks\MinGW\bin\libstdc++-6.dll:??)
#1 6FC89FDB libstdc++-6!_ZNSs4_Rep7_M_grabERKSaIcES2_() (Z:\CPP Programming\CodeBlocks\MinGW\bin\libstdc++-6.dll:??)
#2 6FC8C0E7 libstdc++-6!_ZNSsC1ERKSs() (Z:\CPP Programming\CodeBlocks\MinGW\bin\libstdc++-6.dll:??)
#3 0094A470 Carp::Sprite::Sprite(this=0x27fae8, s=...) (Z:/CPP Programming/Carperon/Source/Carp/Engine/StructL2.hpp:28)
#4 00944E98 Carp::Item::_spr(this=0x1277eb80) (Z:/CPP Programming/Carperon/Source/Carp/../Carp/Classes.hpp:59)
#5 00416219 Carp::WinBag::update(this=0x2857f8, o=false) (Z:\CPP Programming\Carperon\Source\Carp\Interface.cpp:60)
#6 00419304 Carp::GameUI::checkUpdate(this=0x2857e4) (Z:\CPP Programming\Carperon\Source\Carp\Interface.cpp:240)
#7 00401B7D Carp::GameApp::loopGame(this=0x2801ac) (Z:\CPP Programming\Carperon\main.cpp:35)
#8 00402145 _fu2041___ZSt4cout() (Z:\CPP Programming\Carperon\Source\Application.cpp:25)
#9 004017A9 main() (Z:\CPP Programming\Carperon\main.cpp:6)

构建 2:这是当前构建，当前导致编译器错误，这让我觉得这可能是问题的原因。 http://pastebin.com/89gCjH5P

错误:

Z:\CPP Programming\Carperon\Source\Carp\Interface.cpp|57|error: no match for 'operator<<' in 'std::operator<< <std::char_traits<char> >((* &(& std::operator<< <std::char_traits<char> >((* &(& std::operator<< <std::char_traits<char> >((* &(& std::operator<< <std::char_traits<char> >((* & std::cout), ((const char*)"Item Info: ")))->std::basic_ostream<_CharT, _Traits>::operator<< <char, std::char_traits<char> >(a)), ((const char*)"\012ItemContainer: ")))->std::basic_ostream<_CharT, _Traits>::operator<< <char, std::char_traits<char> >(((const void*)((Carp::WinBag*)t|

当我调用 Character 中给出的 getter 函数时，实际发生了什么？我看不出这里的问题是什么，我发现的以前的问答并没有解决问题，它们只会导致它稍后破坏另一个随机函数。

我能称这种情况最好的是 Heisenbug ，因为这只发生在我处于 DEBUG 模式时，因为程序中其他地方出现了不相关的 SEGFAULT。

我找到的唯一可能的帮助是对我的 getter 使用 const-correctness，只会再次将完全相同的 SEGFAULT 带到板上(浪费编译时间)。

附言我的程序静态链接到 Ogre3D ，这使我的平均编译时间为 5 分钟(如果更改特定 header ，则超过 7 分钟)。所以我需要很长时间才能发布编辑/结果。

附言Carp::WinBag与示例代码中给出的Carp::Interface相同(给错了类名)

额外注意:我断断续续地遇到这个问题 5 天。我的理智只能承受这么多……

解决方案:我的情况是由于我自己在代码中其他地方的懒惰造成的:

ItemPtr temp(new Item(*listItem[1].get()));
temp->spawnDrop(Coord3(fRAND(-1,1),2,fRAND(-1,1)));
dropList.push_back(temp);
temp.reset(new Item(*listItem[2].get()));
temp->spawnDrop(Coord3(fRAND(-1,1),2,fRAND(-1,1)));
dropList.push_back(temp);
temp.reset(new Item(*listItem[3].get()));
temp->spawnDrop(Coord3(fRAND(-1,1),2,fRAND(-1,1)));
dropList.push_back(temp);

有了这个，我创建了一个指向新对象的指针，但同时导致旧对象丢失(内存泄漏？)。这导致了我后来在代码中遇到的所有问题，以正确的方式编写将解决它。

我不敢相信我在这么长时间后又做了一次，更糟糕的是我没有意识到......对于任何不幸的人，请不要。这会给你带来无穷无尽的压力:*

Answer 1

Character 不保证 Items 已初始化为指针。当您调用它时，它只是返回一个指针。如果该指针尚未初始化(或已初始化到错误的内存位置)，则尝试访问该指针可能会导致段错误:

Character c;
Intem* items = c._items();//get uninitialized ptr in c
items[foo];//seg fault (maybe)

当然，这不是您在调用中遇到段错误的唯一方法。

在您的 getter 调用中实际发生的是，您正在使用“this”指针，对“this”指针应用偏移量以找到“items”指针，并返回该值。但是，如果您的“this”指针无效，那么您可能会遇到段错误。所以:

Character* c;//not inititialized
c->_items();//seg fault (maybe)

可以自行导致段错误。

然而，段错误并不总是发生:如果指针位置恰好位于良好的内存中，您将看不到段错误，您将继续进入未定义的行为模式。

那么你究竟是如何调试这些东西的？必须承认，这很让人头疼。这是人们不喜欢 C 和 C++ 的主要原因之一，我认为这里的大多数人不会为您寻找它。

大多数 Debug模式下的编译器会强制未初始化的指针指向一个值。有时值在 hexspeak 中(我最喜欢的是 0xBADF00D)。所以看看你的指针值。 Visual Studio 将指针初始化为 0xccccccccccccc。

然而，避免此类问题的最佳方法是让未初始化的指针成为不可能。使用 vector 和引用。当你必须使用指针时，坚持使用智能指针。将 RAII 设计模式与您的构造函数和析构函数一起使用。遵循 3 法则(或 c++11 中的 3-5 法则)。您将永远(好吧，您将“很少”)需要查找无效值，因为您已使它们难以存在。