调试断言失败与字符串流::灌输和自定义全局运算符新

Debug assertion failure with stringstream::imbue and custom global operator new

本文关键字：自定义 全局 运算符 失败 字符串 调试 断言      更新时间：2023-10-16

对于这个相当本地化的问题，我深表歉意，但我希望得到其他人的看法，以确保我没有做明显错误的事情。

我相信我在可视化C++运行时库中或Microsoft的std::stringstream实现中的某个地方遇到了错误。 该问题仅在以下情况下表现出来：

  1. 调用imbue()来更改stringstream上的语言环境，并且
  2. 使用自定义全局operator new，该返回指针偏移量，该指针偏移量与用于分配块的基址返回malloc()。

我已经能够使用以下最小的测试用例重现它：

#include <sstream>
static void *localMalloc(size_t bytes)
{
    unsigned char *ptr = static_cast<unsigned char *>( malloc(bytes + 64) );
    ptr += 64;
    printf("malloc of %d bytes: %phn", bytes, ptr);
    return ptr;
}
void *operator new(size_t bytes) { return localMalloc(bytes); }
void *operator new[](size_t bytes) { return localMalloc(bytes); }
void operator delete(void *ptr) throw() { /* do nothing */ }
void operator delete[](void *ptr) throw() { /* do nothing */ }
struct DecimalSeparator : std::numpunct<char>
{
    char do_decimal_point() const
    {
        return '.';
    }
};
int main()
{
    std::stringstream ss;
    ss.imbue(std::locale(std::locale(), new DecimalSeparator));
    ss << 5;  // <-- is_block_type_valid(header->_block_use) assertion failure here
    return 0;
}

如果以下任一情况：

  1. ptr += 64; localMalloc()或
  2. ss.imbue()呼唤main()

被注释掉，代码按预期工作，断言不会发生。

我尝试尽可能多地使用调试器单步执行代码，但我目前无法确定代码在 STL 中失败的位置，因为 Visual Studio 在退出 basic_stringbuf::overflow() 后将我转储到原始反汇编模式，使调试几乎不可能。 据我所知，我没有看到任何在分配的内存之外进行无效的内存写入，所以我不完全确定 CRT 正在检查堆的位置或为什么它认为指针无效。

请注意，为了简洁起见，operator delete故意忽略此测试用例中的 free。 是否在内存块上正确调用free()没有区别。

到目前为止，对以下编译器和平台的测试已产生：

  1. VS2015 更新 2：失败
  2. VS2015 更新 3：失败
  3. VS2015 更新 3 + KB3165756：失败
  4. OSX 上的 clang-703.0.31：正常

有没有人在这里看到我错过的奇怪之处？

这很可能不是错误，而是没有调用delete版本，而是调用了 Visual Studio 的调试运行时库的全局delete版本。 在同一程序中具有两个或多个版本的全局delete运算符是未定义的行为。

根据此引用(全局替换(，发生这种情况时，行为被声明为未定义。

从C++ ISO 标准：

3.7.4 动态存储时长
//...

§2 库为全局分配提供默认定义 和释放功能。一些全局分配和解除分配 函数是可替换的 (18.6.1(。C++计划应提供 可替换分配或取消分配的大多数定义 功能。

使用发布版本 Visual Studio 运行时库运行 Visual Studio 2015 不会产生此错误，并且实际上会调用替换全局delete。

Visual Studio 2015 联机编译器结果。

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