std::vector的错误使用

上周五服务器线上出现了几次crash,拿回dump文件分析后发现代码是崩在了对一个引用的成员变量赋值上。

分析了半天也没看出来代码有什么不妥,就先搁置了。

今天同事又给我看了一段奇怪的代码,某个类成员函数返回了某个成员变量的引用,但是当指针为NULL时去调这个函数依然不会崩溃。

思来想去搞不明白,反汇编之后终于发现原因所在。

c++引用本质上也是指针,只是不能为NULL而已。因此返回引用其实就是返回这个变量的内存地址。也就是说这个函数实际的操作仅仅是拿this指针加上这个成员变量的偏移量,然后将结果返回给引用变量。这个操作从始至终都没有没有去操作内存,当然也不会崩溃。

解决了这个疑问之后,又想起来上周五的崩溃。再次分析了一下代码,想看看是否是因为相同的问题引起的。

花了两个小时之后终于发现,其实是误用vector引起的。

这段代码的作者使用vector实现了一个结构体池,每次申请结构体时从池中获取,释放时归还到池中。

结构体池的定义类似std::vector<struct xxx> pool;

之所以产生bug是因为,每次当vector中的元素被使用完之后,都会掉用resize来将vector的容量加倍。

熟悉vector的人都知道,vector本质上就是一个数组,当大小不够时就重新分配一块更大的内存并释放掉原先的旧内存。这会导致vector中元素的内存地址全部改变。

在调用池的分配函数时,已经把相应元素的内存地址返回给了逻辑代码。vector内存地址的改变势必会导致在操作以前分配出去的元素时会出现访问错误内存。

bug正是这样产生的,函数a从池中申请了一个元素,然后掉用了函数b。函数b又从池中分配了一个元素,恰好池中元素用完了,导致了vector进行resize。当返回到函数a时,在对以前返回的元素进行操作实际上是非法的。因为这块内存已经被释放掉了,而相关数据也已经被挪到新内存了。



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