双重免费错误答案

【问题标题】：Double Free Error双重免费错误
【发布时间】：2011-11-06 08:24:56
【问题描述】：

我为一个名为 copy() 的对象创建了一个函数，它应该只返回一个具有所有相同值的对象实例 -

Grid Grid::copy() {

Grid result;

result.setFilename(f_name);
result.setNumOfRows(num_rows);
result.setNumOfCols(num_cols);
result.setMap(map);


return result;
}

我的析构函数看起来像这样 -

Grid::~Grid() {
for(int r=0;r<num_rows;r++)
    delete [] map[r];
}

现在每当我的代码运行并调用复制函数时，我都会收到一个错误

*** glibc detected *** ./go: double free or corruption (!prev): 0x0982c6a8 ***

在那之后还有很多其他信息（大墙的文字）。那只是意味着内存被删除了两次对吗？如果是这样，这怎么可能？为什么析构函数会被调用两次？

调用它的代码如下所示 -

for(;;) {
    Grid g;

    if(which_display == 1) {

       .....
       .....
        g = myServer->getAgent()->getGrid()->copy(); //HERE


    }
    //print
    std::cout<<g.toString();
}

我觉得我错过了一些明显的东西。有人可以向我指出析构函数是如何被调用两次的吗？

【问题讨论】：

需要更多代码才能确定，但您的 setMap 调用似乎正在对它所拥有的一些内存进行浅拷贝。
在您的result.setMap(map) 中，它是否对map 进行了深层复制？如果没有，那么你的问题就在那里。换句话说，Chad 所说的 (+1)。
我需要看看你的 setMap() fn。
什么是map，为什么不使用资源管理智能指针？
顺便说一句：这看起来像是将 Java 翻译成 C++。您通常不需要在 C++ 中编写 copy() 方法 - 您只需编写一个复制构造函数，然后在实例上使用赋值运算符，例如。网格 g = *(myServer->getAgent()->getGrid());

标签： c++ c memory free dealloc

【解决方案1】：

您的复制功能不会创建地图的深层副本；它只是复制指针映射包含。当对原始对象和副本调用析构函数时，这些指针将被删除两次。

【讨论】：

【解决方案2】：

您缺少复制构造函数和赋值运算符。这是Law of the Big Three。

三巨头是：

复制构造函数
赋值运算符
析构函数

三巨头的法则是，如果您需要其中之一，那么您很有可能需要全部三者。它们通常涉及以不平凡的方式处理资源。

在您的示例中，您在析构函数中显式释放内存。这可能意味着您需要在复制构造函数和赋值运算符中专门处理内存：要么正确分配新内存并复制值，要么阻止复制和赋值（通过将它们声明为私有而不实现它们）。

【讨论】：

【解决方案3】：

您正在从您的 copy 函数返回一个临时对象。您可能想要的是在堆上分配 Grid 然后传递一个指针（或者更好的是，一个智能指针）：

Grid *Grid::copy() {

Grid *result = new Grid();

result->setFilename(f_name);
result->setNumOfRows(num_rows);
result->setNumOfCols(num_cols);
result->setMap(map);


return result;
}

智能指针版本（你也可以在 C++11 中使用std::shared_ptr）：

boost::shared_ptr<Grid> Grid::copy() {

boost::shared_ptr<Grid> result(new Grid());

result->setFilename(f_name);
result->setNumOfRows(num_rows);
result->setNumOfCols(num_cols);
result->setMap(map);


return result;
}

在您发布的代码中，当函数退出并且您获得未定义的行为时，结果会被破坏。

编辑：还要确保按照 Chad 在 cmets 中提到的深度复制地图。或者，您也可以在其上使用 shared_ptr 以节省复制成本。

【讨论】：

这并不能解决问题。它只是延长它直到你打电话给delete result;
@Toolbox：是的，编辑了我的答案以提及代码中的另一个错误
返回一个对象有什么问题？为什么返回一个指针，智能或其他，更好？

【解决方案4】：

您实际上根本不想要copy 方法。您只需要一个复制构造函数和赋值运算符。我猜你的台词最初是这样的：

g = myServer->getAgent()->getGrid();

由于这不起作用，您添加了复制方法。但是现在这样，单独修复复制方法并不能解决问题，因为您还需要复制构造函数和赋值运算符，否则您修复复制方法的辛勤工作可能会被破坏。

首先，简要解释一下发生了什么，以及程序失败的原因：

您拨打copy
这会进入您的复制方法，该方法会在堆栈上创建一个Grid。
它设置了Grid 的成员，但我们怀疑它做了浅拷贝。
复制方法返回，它调用Grid 的复制构造函数。 *
默认复制构造函数执行浅拷贝。
基于堆栈的Grid 的析构函数触发，删除map 的内容。
copy 方法现已返回，提供一个临时的Grid，但它指向已删除的内存。
现在将临时Grid 对象分配给g。这会调用Grid 的赋值运算符。 *
默认赋值运算符执行浅拷贝，就像默认复制构造函数一样。
在行尾，临时对象被销毁，它试图删除map 的内容——这些内容已经被删除。繁荣。
当g 超出范围时，其析构函数将再次尝试删除map 的内容。

如您所见，有 3 个地方发生了浅拷贝——必须全部修复，否则仍然会失败。

如何解决这个问题

摆脱 copy 方法 - 无论如何它不提供任何价值。
修复您的 setMap 和 setFilename 以进行深层复制。
创建一个赋值运算符。这应该深度复制另一个 Grid 的内容。
创建一个复制构造函数，就像赋值运算符一样。

这是赋值运算符的样子（假设所有 set 方法都进行深拷贝）：

Grid& operator= (const Grid& g) {
  setFilename(f_name);
  setNumOfRows(num_rows);
  setNumOfCols(num_cols);
  setMap(map);

  return *this;
}

有一些技巧可以编写复制构造函数，然后让赋值运算符使用复制构造函数。这是一种很好的技术（重复代码较少），但我没有方便的链接。当我找到它时，我会在这里链接它。

最后，我在解释中标记了几行（*）。编译器可以做返回值优化 (RVO)，并命名为 RVO。通过这些优化，它实际上不会在copy 内的堆栈上创建Grid 对象，然后为返回值复制构造——它只会为copy 的结果创建临时对象，然后copy 方法将使用它而不是它自己的内部基于堆栈的 Grid 对象。因此，通过足够的编译器优化，您的代码可能会超过这一点并在以后崩溃。显然这没有帮助，所以这只是一个参考。

【讨论】：

【解决方案5】：

您发布的代码中缺少重要部分，例如类定义和 setMap 的实现。尽管如此，我可以从我所看到的推断出，当编译器为临时对象（返回值）调用默认复制构造函数时，可能会发生问题。您最终拥有两个 Grid 对象，其映射成员指向仅分配一次的同一内存，显然它们各自的析构函数调用将发生冲突。如果您的班级中有任何动态分配的成员（如 map 似乎是），您必须执行以下操作之一：

a) 完全支持值语义，实现默认和复制构造函数以及赋值运算符 b) 通过声明（而不是定义）复制构造函数和赋值运算符私有来禁止它。

如果您的对象创建成本高（在内存和执行时间上），选项 b) 是首选。

如果选择 (a)，则不需要 copy() 方法，只需进行赋值即可。如果你选择 (b)，你的 copy() 方法应该返回一个指针（最好是智能指针），例如 dark_charlie。在这种情况下，我还建议将 copy() 重命名为 clone()，这是此类方法名称的最流行约定。

【讨论】：