总线错误，堆上分配的内存

Bus error with allocated memory on a heap

本文关键字：分配 内存 错误 总线      更新时间：2023-10-16

我有 BUS错误在此类代码中：

char* mem_original;
int int_var = 987411;
mem_original = new char [250];
memcpy(&mem_original[250-sizeof(int)], &int_var, sizeof(int));
...
const unsigned char* mem_u_const = (unsigned char*)mem_original;
...
const unsigned char *location = mem_u_const + 250 - sizeof(int);
std::cout << "sizeof(int) = " << sizeof(int) << std::endl;//it's printed out as 4
std::cout << "byte 0 = " << int(*location) << std::endl;
std::cout << "byte 1 = " << int(*(location+1)) << std::endl;
std::cout << "byte 2 = " << int(*(location+2)) << std::endl;
std::cout << "byte 3 = " << int(*(location+3)) << std::endl;
int original_var = *((const int*)location);
std::cout << "original_var = " << original_var << std::endl;

效果很好，打印出来：

sizeof(int) = 4
byte 0 = 0
byte 1 = 15
byte 2 = 17
byte 3 = 19
original_var = 987411

，然后失败了：

sizeof(int) = 4
byte 0 = 0
byte 1 = 15
byte 2 = 17
byte 3 = 19
Bus Error

它是建造＆amp;在Solaris OS上运行（C 5.12）Linux（GCC 4.12）上的相同代码＆amp;Windows（MSVC-9.0）运行良好。

我们可以看到：

  1. 记忆是由新的[]。
    2. 分配的
  2. 可访问内存（我们可以通过字节读取它）
  3. 记忆完全包含应该存在的，而不是损坏。

那么，巴士错误的原因可能是什么？我应该在哪里看？

upd：如果我记忆（...）location最终到original_var，则可以使用。但是*((const int*)location)中有什么问题？

这对于没有具有一致性限制的硬件经验的开发人员来说是一个常见问题 - 例如SPARC。X86硬件是非常宽恕未对准的访问，尽管具有性能影响。其他类型的硬件？SIGBUS。

这条代码线：

int original_var = *((const int*)location);

调用不确定的行为。您正在服用unsigned char *并将其指向int的内容。您不能安全地做到这一点。时期。这是不确定的行为 - 出于您经历的原因。

您违反了严格的别名规则。看看什么是严格的别名规则？简而言之，您不能将一种类型的对象称为另一种类型。 char *却没有，也不能参考 int。

Oracle的Solaris Studio编译器实际上提供了一个命令行的参数，可以让您在SPARC硬件--xmemalign=1i上摆脱困境（请参阅https://docs.oracle.com/cd/cd/e19205-01/819-5265/bjavc/index.html）。尽管公平地说明GCC，但没有该选项，您在代码中所做的强迫仍将在工作室编译器下进行SIGBUS。

或，正如您已经注意到的那样，您可以使用memcpy()复制字节，无论它们是什么 - 只要您知道源对象可以安全地将其复制到目标对象中 - 是的，在某些情况下是这样不是 true。

我在编译您的代码时会收到以下警告：

main.cpp:19:26: warning: cast from 'const unsigned char *' to 'const int *' increases required alignment from 1 to 4 [-Wcast-align]
    int original_var = *((const int*)location);
                         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这似乎是造成总线错误的原因，因为不当对齐的访问可能会导致总线错误。

尽管我现在无法访问SPARC来测试这一点，但从我在该平台上的经验中我很确定这一行是您的问题：

const unsigned char *location = mem_u_const + 250 - sizeof(int);

mem_u_const块最初由new分配给一个字符数组。由于sizeof(unsigned char)为1，sizeof(int)为4，因此您添加246个字节。这不是4的倍数。

在SPARC上，CPU只能读取4字节单词，如果它们与4字节边界保持一致。您尝试阅读未对准的单词是导致公共汽车错误的原因。

我建议将struct与unsigned char数组分配，然后是int，而不是一堆指针数学，并像引起此错误的那样铸造。

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