为什么waveOutWrite(）会在调试堆中引发异常

在研究这个问题时，我发现网上多次提到以下场景，在编程论坛上都是未回答的问题。我希望在这里张贴这篇文章至少能记录我的发现。

首先，症状：当运行使用waveOutWrite（）输出PCM音频的非常标准的代码时，我有时会在调试器下运行时遇到这种情况：

 ntdll.dll!_DbgBreakPoint@0()   
 ntdll.dll!_RtlpBreakPointHeap@4()  + 0x28 bytes    
 ntdll.dll!_RtlpValidateHeapEntry@12()  + 0x113 bytes   
 ntdll.dll!_RtlDebugGetUserInfoHeap@20()  + 0x96 bytes  
 ntdll.dll!_RtlGetUserInfoHeap@20()  + 0x32743 bytes    
 kernel32.dll!_GlobalHandle@4()  + 0x3a bytes   
 wdmaud.drv!_waveCompleteHeader@4()  + 0x40 bytes   
 wdmaud.drv!_waveThread@4()  + 0x9c bytes   
 kernel32.dll!_BaseThreadStart@8()  + 0x37 bytes    

虽然明显的怀疑可能是代码中其他地方的堆损坏，但我发现事实并非如此。此外，我能够使用以下代码重现这个问题（这是基于对话框的MFC应用程序的一部分：）

void CwaveoutDlg::OnBnClickedButton1()
{
    WAVEFORMATEX wfx;
    wfx.nSamplesPerSec = 44100; /* sample rate */
    wfx.wBitsPerSample = 16; /* sample size */
    wfx.nChannels = 2;
    wfx.cbSize = 0; /* size of _extra_ info */
    wfx.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
    wfx.nBlockAlign = (wfx.wBitsPerSample >> 3) * wfx.nChannels;
    wfx.nAvgBytesPerSec = wfx.nBlockAlign * wfx.nSamplesPerSec;
    waveOutOpen(&hWaveOut, 
                WAVE_MAPPER, 
                &wfx,  
                (DWORD_PTR)m_hWnd, 
                0,
                CALLBACK_WINDOW );
    ZeroMemory(&header, sizeof(header));
    header.dwBufferLength = 4608;
    header.lpData = (LPSTR)GlobalLock(GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE | GMEM_SHARE | GMEM_ZEROINIT, 4608));
    waveOutPrepareHeader(hWaveOut, &header, sizeof(header));
    waveOutWrite(hWaveOut, &header, sizeof(header));
}
afx_msg LRESULT CwaveoutDlg::OnWOMDone(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    HWAVEOUT dev = (HWAVEOUT)wParam;
    WAVEHDR *hdr = (WAVEHDR*)lParam;
    waveOutUnprepareHeader(dev, hdr, sizeof(WAVEHDR));
    GlobalFree(GlobalHandle(hdr->lpData));
    ZeroMemory(hdr, sizeof(*hdr));
    hdr->dwBufferLength = 4608;
    hdr->lpData = (LPSTR)GlobalLock(GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE | GMEM_SHARE | GMEM_ZEROINIT, 4608));
    waveOutPrepareHeader(hWaveOut, &header, sizeof(WAVEHDR));
    waveOutWrite(hWaveOut, hdr, sizeof(WAVEHDR));
    return 0;
 }

在有人对此发表评论之前，是的，示例代码会回放未初始化的内存。不要在扬声器一直调高的情况下尝试这种方法。

一些调试显示了以下信息：waveOutPrepareHeader（）用一个指针填充header.reReserved，该指针指向的结构似乎至少包含两个指针作为其前两个成员。第一个指针设置为NULL。在调用waveOutWrite（）之后，该指针被设置为在全局堆上分配的指针。在伪代码中，它看起来像这样：

struct Undocumented { void *p1, *p2; } /* This might have more members */
MMRESULT waveOutPrepareHeader( handle, LPWAVEHDR hdr, ...) {
    hdr->reserved = (Undocumented*)calloc(sizeof(Undocumented));
    /* Do more stuff... */
}
MMRESULT waveOutWrite( handle, LPWAVEHDR hdr, ...) {
    /* The following assignment fails rarely, causing the problem: */
    hdr->reserved->p1 = malloc( /* chunk of private data */ );
    /* Probably more code to initiate playback */
}

通常情况下，头由waveCompleteHeader（）返回给应用程序，这是wdmaud.dll内部的一个函数。waveCompleteHeaders（）试图通过调用GlobalHandle（）/GlobalUnlock（）和friends来释放waveOutWrite（）分配的指针。有时，GlobalHandle（）会爆炸，如上所示。

现在，GlobalHandle（）爆炸的原因并不像我一开始怀疑的那样是由于堆损坏，而是因为waveOutWrite（）返回时没有将内部结构中的第一个指针设置为有效指针。我怀疑它在返回之前释放了该指针指向的内存，但我还没有分解它。

只有当波形播放系统的缓冲区不足时才会出现这种情况，这就是为什么我使用单个标头来再现这种情况。

在这一点上，我有一个很好的理由来反对这是我的应用程序中的一个错误——毕竟，我的应用软件甚至还没有运行。以前有人见过这个吗？

我在Windows XP SP2上看到这个。声卡来自SigmaTel，驱动程序版本为5.10.0.4995。

注：

为了防止将来出现混淆，我想指出的是，认为问题在于使用malloc（）/free（）来管理正在播放的缓冲区的答案是错误的。你会注意到，我修改了上面的代码来反映这个建议，以防止更多的人犯同样的错误——这没有什么区别。waveCompleteHeader（）释放的缓冲区不是包含PCM数据的缓冲区，释放PCM缓冲区的责任在于应用程序，并且不要求以任何特定方式分配。

此外，我确保我使用的waveOut API调用都不会失败。

我目前认为这要么是Windows中的错误，要么是音频驱动程序中的错误。持不同意见总是受欢迎的。