奇怪的分割错误和valgrind分析

weird segmentation fault and valgrind analysis

本文关键字：valgrind 分析 错误 分割      更新时间：2023-10-16

我有一个代码来运行膜的计算机模拟。我添加了一些小的修改，导致了最奇怪的分割错误。在我的代码中，我设置了一个地图：

struct index{
  int x;
  int y;
  int z;
  bool operator<(const index &b) const {
    bool out = true;
    if (x == b.x){
      if (y == b.y){  
    out = z < b.z;
  }else out = y < b.y;
    }else out = x < b.x;
    return out;
  }
};
map<index,set<std::pair<int, int> > > tBoxes;

当我进行时出现分段故障

if (tBoxes.find(t) == tBoxes.end()) continue;

所以，当我通过valgrind运行代码时，我看到：1.当我第一次给地图赋值时，我就有了这个：

==26196== 6,568 (96 direct, 6,472 indirect) bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 86 of 145
==26196==    at 0x4A0666E: operator new(unsigned long) (vg_replace_malloc.c:220)
==26196==    by 0x4333C6: __gnu_cxx::new_allocator<std::_Rb_tree_node<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::allocate(unsigned long, void const*) (new_allocator.h:88)
==26196==    by 0x4333EB: std::_Rb_tree<membrane::index, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > >, std::_Select1st<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > >, std::less<membrane::index>, std::allocator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::_M_get_node() (stl_tree.h:358)
==26196==    by 0x433407: std::_Rb_tree<membrane::index, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > >, std::_Select1st<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > >, std::less<membrane::index>, std::allocator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::_M_create_node(std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > const&) (stl_tree.h:367)
==26196==    by 0x434474: std::_Rb_tree<membrane::index, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > >, std::_Select1st<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > >, std::less<membrane::index>, std::allocator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::_M_insert(std::_Rb_tree_node_base*, std::_Rb_tree_node_base*, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > const&) (stl_tree.h:819)
==26196==    by 0x434919: std::_Rb_tree<membrane::index, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > >, std::_Select1st<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > >, std::less<membrane::index>, std::allocator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::insert_unique(std::_Rb_tree_iterator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > >, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > const&) (stl_tree.h:962)
==26196==    by 0x434B52: std::map<membrane::index, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > >, std::less<membrane::index>, std::allocator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::insert(std::_Rb_tree_iterator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > >, std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > const&) (stl_map.h:420)
==26196==    by 0x434C3B: std::map<membrane::index, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > >, std::less<membrane::index>, std::allocator<std::pair<membrane::index const, std::set<std::pair<int, int>, std::less<std::pair<int, int> >, std::allocator<std::pair<int, int> > > > > >::operator[](membrane::index const&) (stl_map.h:348)
  1. 在代码的某些后期阶段，需要注意：

条件跳转或移动取决于未初始化的值

  1. valgrind还有其他我目前不关注的信息。其中至少有一些与这两者有关

在与之前声明的双值（一个是模拟中生成的第一个值，另一个是我希望检查的元素，已确定）进行比较的行上

所以我有两个问题：1.关于分段故障。这个valgrind输出的含义是什么？怎么可能设置映射值是无效的呢。

  1. 关于条件跳转错误。怎么可能呢？有没有可能是valgrind把错误的位置解释错了

感谢您的帮助

编辑：
1.t是一个合法定义的索引元素。我使用一个循环：

index t;
for (int i = mini; i <= maxi; i++){ //mini and maxi are previously defined
  if (i < 0) t.x = i + P.boxNum; //P.boxNum is an integer, defined when I start the code
  else if (i >= P.boxNum) t.x  = i - P.boxNum;
  else t.x = i;
  for (int j = minj; j <= maxj; j++){//maxj and minj are previously defined
    if (j < 0) t.y = j + P.boxNum;
    else if (j >= P.boxNum) t.y =j - P. boxNum;
    else t.y = j;
    for(int k = mink; k <= maxk; k++){//mink and maxk are previously defined
      if (k < 0) t.z = k + P.zBoxNum;
      else if (k >= P.boxNum) t.z =k - P. zBoxNum;
      else t.z = k;
      if (tBoxes.find(t) == eBoxes.end()) continue;
      //now I access tBoxes[t], this should be ok since if tBoxes[t] does not exist the loop should skip to the next value of k
    }
  }
}

  1. 我通过使用找到了分段故障的确切位置

    printf（"%i，%i，%i\n"，t.x，t.y，t.z）；fflush（stdout）；

在上述行之前和之后。

首先，valgrind关于跳转到未初始化值的抱怨可能是正确的。正确的C++代码不会生成此警告。（注意，我在这里做了一个假设，在valgrind中加载了默认排除，因为无论值是否已初始化为正常值，都可以有标准库代码设计为正确工作的位置，考虑到问题其余部分的质量，这可能是一个愚蠢的假设）一个很大的失误是，你的结构中没有构造函数将初始化x、y、z值。堆上分配的基本类型的值保持未初始化状态，并且将包含随机内存垃圾！然而，这不太可能是你崩溃的原因。

第二件事，想想看，std:：map是一种树。它假设在每个节点中，较小的子节点为左，较大的子节点则为右。因此，每当你更改内部影响排序的内容时，例如，你进入索引并更改x、y或z，也就是说，你从std:：map下面更改了键，而节点却不知道，节点就留在了原来的位置，这突然就错了，因为它违反了数据结构的基本假设！在这种情况下，你要做的是删除条目，并将其放回一个新的索引中，这将使它位于集合中的正确位置。这种不幸的事情在我身上发生过好几次。我仍然不知道有什么真正优雅的方法可以做到这一点，但至少，在这里，可能和可能的原因。

当然，实际的错误不在你发布的代码中，甚至不清楚你在哪里、做了什么以及更改了多少，而且没有对崩溃位置的追溯也没有任何帮助。

永远不要忘记重建。

今天发生在我身上的事情非常相似。奇怪的"随机"行为，在stl中崩溃。。。结果显示这是一个构建问题——在头部更改后没有重建。

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