为什么编译器没有在堆栈上保留足够的空间？答案

【问题标题】：Why does the compiler not reserve enough space on the stack?为什么编译器没有在堆栈上保留足够的空间？
【发布时间】：2012-04-22 22:26:48
【问题描述】：

我有一个带有数组和默认构造函数的 C++ 类 Matrix22：

class Matrix22{
  /* something more */
  double mat[2][2];
  Matrix22(){
    for(int i=0; i<2; i++)
      for(int j=0; j<2; j++)
        mat[i][j] = i==j ? 1.0 : 0.0;
  }
};

我在我的程序中使用它并遇到了分段错误。由于其余部分相当困难和复杂，我编写了一个简单的测试例程，只调用Matrix22()。没有更多的段错误。

然后我运行gdb 来调试问题。如果我从单独的测试例程调用构造函数，gcc 会为成员mat 保留一些内存。我可以在堆栈中导航并在数组后面的一些字节中查看返回地址。

在主程序中编译器没有预留足够的空间。第一个元素 (mat[0][0]) 被写入，但任何进一步的写入只会覆盖下一个堆栈帧。我还可以验证，与构造函数之前一样，命令btreturns 正确的回溯，在关键分配之后回溯已损坏。

所以我的问题是：为什么在一种情况下编译器（或链接器？）没有为数组保留足够的空间，而在另一种情况下却没有发生？

PS：两个“测试用例”都使用相同的编译器和标志进行编译，并且链接到相同的目标文件。

编辑：

这是一个没有段错误的“简单”测试用例：

void test_Matrix22()
{
  Framework::Math::Matrix22 matrix;
}

创建 seg 错误的代码在类 ModuleShaddower 中（混合标头和实现）：

class ModuleShaddower{
    public:
        ModuleShaddower(PVModule& module, const EnvironmentalSetup& setup, const Position& position);
    private:
        Matrix22 rotMatrix90;
};

ModuleShaddower::ModuleShaddower(PVModule& module, const EnvironmentalSetup& setup, const Position& position)
  : module (module), position(position), setup(setup), logger(LoggerFactory::getLoggerInstance())
{
    double mat[][2] = {{0, -1},{1, 0}}; // This line will never be reached
    rotMatrix90 = Matrix22(mat);
}

如您所见，它完全来自其他地方。我可能会尝试提取有问题的代码，但我认为这不会有太大帮助。

【问题讨论】：

你能提供完整的测试用例吗？（失败的那个）
Oli 说了什么：向我们展示您是如何使用该课程的。
短测没问题。长版有几千行代码。我会尽量贡献一部分
通常堆栈空间不足/堆栈溢出条件是由具有不良（或缺失）终止条件的递归引起的。发布的代码中没有任何内容会导致堆栈问题——事实上，该构造函数可能根本不需要任何堆栈。
在内存快用完的意义上，它不是堆栈溢出。此构造函数覆盖另一个堆栈帧使用的堆栈上的（有效）内存。因此堆栈被破坏，随后程序崩溃，因为它试图跳转到它无法跳转到的地方（如果相关帧完成并且应该退出）。

标签： c++ multidimensional-array linker stack segmentation-fault

【解决方案1】：

如果未达到您的 ModuleShaddower 构造函数代码（根据您的代码注释），那么构造函数初始化列表中的某些内容（与模块的构造、位置等有关）会导致问题。

【讨论】：

我同意你的看法。但是如果我使用调试器，我会输入构造函数 Matrix22()。一开始堆栈是好的（通过bt检查）。循环完成后，堆栈已损坏。所以对我来说很明显有问题的代码在 Matrix22() 构造函数中。 PS：其他参数均为参考。它们是在外部创建的，没有问题。如果他们是问题所在，那么在我看来，整个问题应该发生在另一个位置，还是我错了？

【解决方案2】：

问题是由于不同位置的两个目标文件具有相同的名称。在从该目标代码创建的生成的静态库中，有时会替换错误的文件（两者都称为Shaddower.o）。当我重命名其中一个文件时，一切顺利，没有更多错误。

我不知道这个问题的确切根源，但可以这样解决。

【讨论】：