C++ 测试两个 DLL 是否共享同一个堆答案

【问题标题】：C++ test if two DLLs share the same heapC++ 测试两个 DLL 是否共享同一个堆
【发布时间】：2022-10-22 00:21:29
【问题描述】：

众所周知，堆内存的释放必须使用与分配它的分配器相同的分配器。这是在跨 DLL 边界交换堆分配对象时要考虑的事情。

一种解决方案是为每个对象提供一个析构函数，就像在 C API 中一样：如果 DLL 允许创建对象 A，它必须提供一个函数 A_free 或类似的东西¹.

另一个相关的解决方案是将所有分配包装到 shared_ptr 中，因为它们存储了指向释放器的链接².

另一种解决方案是将顶级分配器“注入”到所有加载的 DLL 中（递归地）³.

另一种解决方案是不交换堆分配的对象，而是使用某种协议⁴.

另一个解决方案是绝对确保 DLL 将共享相同的堆，如果它们共享兼容的编译选项（编译器、标志、运行时等），这应该（将会？）发生⁵⁶. 这似乎很难保证，特别是如果一个人想使用包管理器而不是一次构建所有东西。

有没有办法在运行时检查多个 DLL 之间的堆实际上是否相同，最好是跨平台的方式？

为了可靠性和易于调试，这似乎比希望应用程序立即崩溃而不是默默地破坏东西要好。

【问题讨论】：

您的解决方案＃2根本没有解决方案。 shared_ptr 没有单一的二进制兼容定义。
是的，我知道在 DLL 边界需要考虑两个要点：ABI 兼容性和“堆共享安全”。我的理解是具有“堆共享安全”意味着具有 ABI 兼容性，但倒数是错误的，您确认吗？
不，一点也不，你错过了对单一定义规则的遵守。您可以让两个 C++ 编译器共享相同的分配器（可能由 C 库提供），但使用不兼容的 C++ 标准库。更糟糕的是，std::shared_ptr 不是标准布局类，因此不同的 C++ 编译器看到相同的头文件会产生不同的二进制布局。

标签： c++ memory-management dll shared-libraries heap-memory

【解决方案1】：

我认为这里最大的问题是您对“堆”的定义。假设有一个唯一的定义。

问题是Windows有HeapAlloc，而C++通常使用“堆”作为::operator new分配的内存。这两个可以是相同的、不同的、子集或部分重叠。

对于两个 DLL，它们都可以用 C++ 编写并使用::operator new，但它们都可以链接自己的独特版本。因此，上一段中的观察可能有多个答案。

现在让我们假设一个示例，一个 DLL 将::operator new 直接转发到HeapAlloc，但另一个在调用HeapAlloc 之前计算分配。显然这两者不能正式混合，因为第二个分配器保留的计数是错误的。但是代码非常简单，以至于news 都可能是内联的。因此，在装配级别，您只需致电HeapAlloc。

即使您将动态反汇编代码（！），您也无法在运行时检测到这一点 - 内联的计数器增量指令与周围的代码无法区分。

【讨论】：

它们甚至都可以直接调用HeapAlloc()，但使用不同的堆句柄。