c++ - 没有相应 pop 的 pragma pack(push) 会导致堆栈粉碎

Question

我在头文件中的结构开头使用了 #pragma pack(push, 2) 但忘记了相应的 #pragma pack(pop)。包含这个头文件后，我包含了 fstream。在创建 ofstream 对象时，我看到堆栈崩溃。具体场景和代码详情如下。

我正在学习 C++ 类(class)并为该项目编写了代码。由于堆栈粉碎，我的程序崩溃了。我试图寻找任何明显的溢出错误，但找不到。我更改了几乎所有代码以类似于讲师提供的代码。唯一的区别是包含的头文件的顺序。我包含了我的头文件，后面跟着 fstream，而讲师在顶部包含了 fstream 头文件。我仍然遇到同样的问题。所以我什至更改了头文件的顺序，瞧，问题消失了。

因为这对我来说很奇怪，所以我尝试在我的代码中定位问题。
我在整个代码中插入了 print 语句，以找到发生堆栈粉碎的函数。

在找到该函数时，我使用 gdb 设置监视我的程序使用的 canary 值来检查堆栈粉碎。我在 ofstream 对象的构造函数中检测到堆栈粉碎。

此时我知道 fstream 之前包含的一些头文件干扰了它。所以现在我检查了我所有的头文件是否有任何愚蠢的错误，并找到了一个以 #pragma pack(push, 2) 开头但后面没有相应的 #pragma pack(pop)< 的结构。这个结构将被写成一个二进制文件。更正此问题已解决。

由于整个项目无关紧要，我用一个简单的代码片段重现了这个问题。虽然问题解决了，但是我想知道为什么会这样。我知道 pragma pack 指令用于防止编译器在结构中插入填充，因为必须将结构写入二进制文件。省略结构末尾的 pack(pop)，对所有后续头文件使用相同的。但这会导致 ofstream 构造函数写入堆栈帧吗？

我在 Ubuntu 18.04 上使用 gcc v7.4.0。

/* code.cpp */ 
#include "header.h"
#include <fstream>
using namespace std;

int main(){
    ofstream fout;
    fout.open("file.ext", ios::out|ios::binary);
    fout.close();
    return 0;
}

头文件

#ifndef HEADER_H_
#define HEADER_H_

#pragma pack(push, 2)
struct something{
    int a;
};
//#pragma pack(pop)
//Uncommenting the above line solves the problem

#endif

Answer 1

由于 pragma pack 影响类实例的布局，您的 ofstream 版本看起来与用于编译标准库的版本不同。正式地，您违反了 ODR，这会导致未定义的行为。

实际上，您的 C++ 运行时中的函数盲目地对布局错误的数据进行操作，因此随之而来的烟火才有意义。由于打包后的类比未打包的类短，因此堆栈粉碎尤其令人期待，因此写入实例的末尾会溢出 main 为它保留的堆栈帧空间。