c++ - 使用 Clang 而不是 GCC 构建(有问题的)示例时内存损坏

Question

我有一些 C 代码，几年前被迅速“转换”为 C++ 代码，现在我正在维护。在不同的操作系统上运行它并使用不同的编译器构建时，我注意到一些奇怪的行为，并且可以使用一些帮助来诊断我最近解决的一些问题。

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代码在以下系统上运行没有问题:

• Ubuntu 14.04.2 LTS x64
• 海湾合作委员会 4.8.4

将其移植到以下系统后，事情就变糟了:

• OSX“El Capitan”
• Apple LLVM 版本 7.3.0 (clang-703.0.29)

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违规代码围绕以下结构展开:

struct blk_data {
    int i;
    int s;
    boost::mutex protectionMutex;
};

有一段代码，其中通过 malloc() 创建了此 POD 的动态实例(普通旧数据，无自定义方法或构造函数等):

struct blk_data* pData = (blk_data*)malloc(16 * sizeof(struct blk_data));
if ( pData )
//...

请忽略我正在转换 malloc() 的结果这一事实。如果我不这样做，编译器会标记错误。

稍后在代码中，我调用:

boost::unique_lock<boost::mutex> tempLock(pData->protectionMutex);

对于带有 GCC 的 Linux，没有问题。对于 OSX 和 Clang，程序会出错，指出最终传递给 pthread_mutex_lock() 的互斥锁地址无效。最终，我能够通过以下方式解决此问题:

• 使用 new 代替 malloc()。
• 设置${CXXFLAGS} += -std=c++11

第二个会出现类似问题的情况是使用 new 的代码块，然后 memset 结构。据我了解，如果使用 POD struct，这是安全的。

为什么这段代码在 GCC/Linux 上构建和运行良好，但它构建了，但不运行；在 Clang/OSX 上？如果 struct 包含 RAII 样式的成员，它是否不再算作 POD struct，或者我是否一直违反了 C++ 标准的一部分(即:未定义的行为) ？或者这是在 Clang 与 GCC 中进行更严格检查的情况。

谢谢。

Answer 1

虽然我不确定 boost::mutex 是否是 POD，但是 malloc 只分配内存但不初始化对象，这使得 protectionMutex 未初始化。

new 确保调用 boost::mutex 的默认构造函数，从而初始化 protectionMutex。

[更新] 检查 boost mutex 的 header file ，它在内部使用了一个指针:

#if defined(BOOST_HAS_WINTHREADS)
    typedef void* cv_state;
#elif defined(BOOST_HAS_PTHREADS)
    struct cv_state
    {
        pthread_mutex_t* pmutex;
    };
#elif defined(BOOST_HAS_MPTASKS)
    struct cv_state
    {
    };
#endif

所以malloc肯定不会初始化指针，而new会。

但我真的不知道为什么 GCC 可以工作...