c++ - 什么时候除以零而不是除以零？调试器中的一个谜题(静态变量问题)

Question

我很困惑，我认为我的调试器在骗我。我的代码中有以下循环:

MyClass::UploadFile(CString strFile)
{
  ...
  static DWORD dwLockWaitTime = EngKey::GetDWORD(DNENG_SERVER_UPLOAD_LOCK_WAIT_TIME, DNENG_SERVER_UPLOAD_LOCK_WAIT_TIME_DEFAULT);
  static DWORD dwLockPollInterval = EngKey::GetDWORD(DNENG_SERVER_UPLOAD_LOCK_POLL_INTERVAL, DNENG_SERVER_UPLOAD_LOCK_POLL_INTERVAL_DEFAULT);

  LONGLONG llReturnedOffset(0LL);
  BOOL bLocked(FALSE);
  for (DWORD sanity = 0; (sanity == 0 || status == RESUMABLE_FILE_LOCKED) && sanity < (dwLockWaitTime / dwLockPollInterval); sanity++) 
    {
      ...

在我的程序过程中，这个循环已经执行了数百次，两个静态变量在代码中的任何地方都没有改变，当它们被静态初始化并在循环条件中读取时，它们只被写入一次在另一个地方。由于它们是从 Windows 注册表中读取的用户设置，因此它们几乎总是具有 dwLockWaitTime = 60 和 dwLockPollInterval = 5 的常量值。所以循环总是执行 60/5。

很少，我得到一个崩溃转储，它表明这行代码已经引发了除以零错误。我检查了 WinDbg 的内容并显示:

FAULTING_IP: 
procname!CServerAgent::ResumableUpload+54a [serveragent.cpp @ 725]
00000001`3f72d74a f73570151c00    div     eax,dword ptr [proc!dwLockPollInterval (00000001`3f8eecc0)]

EXCEPTION_RECORD:  ffffffffffffffff -- (.exr 0xffffffffffffffff)
ExceptionAddress: 000000013f72d74a (proc!CServerAgent::ResumableUpload+0x000000000000054a)
   ExceptionCode: c0000094 (Integer divide-by-zero)
  ExceptionFlags: 00000000
NumberParameters: 0

ERROR_CODE: (NTSTATUS) 0xc0000094 - {EXCEPTION}  Integer division by zero.

我检查了汇编代码，它显示崩溃发生在这个 div 指令上。

00000001`3f72d744 8b0572151c00    mov     eax,dword ptr [dwLockWaitTime (00000001`3f8eecbc)]
00000001`3f72d74a f73570151c00    div     eax,dword ptr [dwLockPollInterval (00000001`3f8eecc0)]

所以你可以看到 000000013f8eecbc 的值被移动到 eax 然后 eax 除以 000000013f8eecc0 的值.

你问的这两个值是什么？

0:048> dd 00000001`3f8eecbc
00000001`3f8eecbc  0000003c 00000005 00000001 00000000
00000001`3f8eeccc  00000000 00000002 00000000 00000000
00000001`3f8eecdc  00000000 7fffffff a9ad25cf 7fffffff
00000001`3f8eecec  a9ad25cf 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eecfc  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed0c  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed1c  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed2c  00000000 00000000 00000000 00000000
0:048> dd 000000013f8eecc0
00000001`3f8eecc0  00000005 00000001 00000000 00000000
00000001`3f8eecd0  00000002 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eece0  7fffffff a9ad25cf 7fffffff a9ad25cf
00000001`3f8eecf0  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed00  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed10  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed20  00000000 00000000 00000000 00000000
00000001`3f8eed30  00000000 00000000 00000000 00000000

常量 60 和 5 完全符合我的预期。那么除以零在哪里？？？我的调试器在撒谎吗？肯定是硬件已经抛出了除以零，所以它不会犯错吗？如果它在我的代码中的不同位置被零除，那么调试器会在这个位置显示指令指针的几率是多少？我承认，我被难住了..

Answer 1

由于代码是成员函数的一部分，并且您从多个线程调用此函数，如果使用不符合 C++ 11 的编译器，则 static 变量不是线程安全的标准。因此，在初始化这两个静态变量时，您可能会遇到数据竞争。

对于符合 C++ 11 标准的编译器，静态变量现在保证由第一个线程初始化，而后续线程等待静态变量初始化。

对于 Visual Studio 2010 及更低版本，不保证静态局部变量是线程安全的，因为这些编译器符合 C++ 03 和 C++ 98 标准。

对于 Visual Studio 2013，我不确定 C++ 11 在静态本地初始化方面的支持水平。因此，对于 Visual Studio 2013，您可能必须使用适当的同步来确保正确初始化静态局部变量。

对于 Visual Studio 2015，该项目已得到解决，并且正确的静态本地初始化已完全实现，因此您当前拥有的代码应该可以在 VS 2015 及更高版本中正常工作。

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编辑:对于 Visual Studio 2013，未实现静态本地线程安全初始化(“Magic Statics”)，as described here .

因此，我们可以谨慎地验证原始问题的原因是静态局部初始化问题和线程。所以解决方案(如果你想坚持使用 VS 2013)是使用适当的同步，或者重新设计你的应用程序，以便不再需要静态变量。