‘损坏的双向链表’是什么意思

Question

我最近从我的PHP中得到了以下错误：

WARNING: [pool www] child 42475 said into stderr: "*** glibc detected *** php-fpm: pool www: corrupted double-linked list: 0x00000000013fe680 ***"

我对这个问题不是很感兴趣，也不是很感兴趣。但我很有兴趣理解这个错误‘损坏的双向链表’的实际含义，因为我以前没有见过它。我相信我知道什么是双向链表，但是我没能产生一个触发这个错误的程序。

有没有人能给我提供一个简短的代码片段，当我编译和执行glibc时，它会显示‘损坏的双向链表’？

Answer 1

我自己找到了问题的答案：)

所以我不明白的是glibc是如何区分Segfault和损坏的双向链表的，因为根据我的理解，从glibc的角度来看，它们看起来应该是一样的。因为如果我在程序中实现了一个双向链表，glibc怎么可能知道这是一个双向链表，而不是任何其他结构呢？它可能不能，所以这就是我困惑的原因。

现在，我已经查看了glibc代码中的malloc/malloc.c，并且看到了以下内容：

1543 /* Take a chunk off a bin list */
1544 #define unlink(P, BK, FD) {                                            \
1545   FD = P->fd;                                                          \
1546   BK = P->bk;                                                          \
1547   if (__builtin_expect (FD->bk != P || BK->fd != P, 0))                \
1548     malloc_printerr (check_action, "corrupted double-linked list", P); \
1549   else {                                                               \
1550     FD->bk = BK;                                                       \
1551     BK->fd = FD;                                                       \

所以现在这突然变得有意义了。glibc可以知道这是一个双向链表的原因是因为该列表是glibc本身的一部分。我一直很困惑，因为我认为glibc可以以某种方式检测到一些编程正在构建一个双向链表，我不明白它是如何工作的。但是，如果它正在讨论的这个双向链表是glibc本身的一部分，那么它当然可以知道这是一个双向链表。

我仍然不知道是什么触发了这个错误。但至少我理解了损坏的双向链表和Segfault之间的区别，以及glibc如何知道这个结构应该是一个双向链表：)

Answer 2

Heap overflow应该是corrupted double-linked list，malloc(): memory corruption，double free or corruption (!prev)-like glibc警告的罪魁祸首(但不总是)。

它应该通过以下代码重现：

#include <vector>

using std::vector;


int main(int argc, const char *argv[])
{
    int *p = new int[3];
    vector<int> vec;
    vec.resize(100);
    p[6] = 1024;
    delete[] p;
    return 0;
}

如果使用g++ (4.5.4)编译：

$ ./heapoverflow
*** glibc detected *** ./heapoverflow: double free or corruption (!prev): 0x0000000001263030 ***
======= Backtrace: =========
/lib64/libc.so.6(+0x7af26)[0x7f853f5d3f26]
./heapoverflow[0x40138e]
./heapoverflow[0x400d9c]
./heapoverflow[0x400bd9]
./heapoverflow[0x400aa6]
./heapoverflow[0x400a26]
/lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xfd)[0x7f853f57b4bd]
./heapoverflow[0x4008f9]
======= Memory map: ========
00400000-00403000 r-xp 00000000 08:02 2150398851                         /data1/home/mckelvin/heapoverflow
00602000-00603000 r--p 00002000 08:02 2150398851                         /data1/home/mckelvin/heapoverflow
00603000-00604000 rw-p 00003000 08:02 2150398851                         /data1/home/mckelvin/heapoverflow
01263000-01284000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]
7f853f559000-7f853f6fa000 r-xp 00000000 09:01 201329536                  /lib64/libc-2.15.so
7f853f6fa000-7f853f8fa000 ---p 001a1000 09:01 201329536                  /lib64/libc-2.15.so
7f853f8fa000-7f853f8fe000 r--p 001a1000 09:01 201329536                  /lib64/libc-2.15.so
7f853f8fe000-7f853f900000 rw-p 001a5000 09:01 201329536                  /lib64/libc-2.15.so
7f853f900000-7f853f904000 rw-p 00000000 00:00 0
7f853f904000-7f853f919000 r-xp 00000000 09:01 74726670                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libgcc_s.so.1
7f853f919000-7f853fb19000 ---p 00015000 09:01 74726670                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libgcc_s.so.1
7f853fb19000-7f853fb1a000 r--p 00015000 09:01 74726670                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libgcc_s.so.1
7f853fb1a000-7f853fb1b000 rw-p 00016000 09:01 74726670                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libgcc_s.so.1
7f853fb1b000-7f853fc11000 r-xp 00000000 09:01 201329538                  /lib64/libm-2.15.so
7f853fc11000-7f853fe10000 ---p 000f6000 09:01 201329538                  /lib64/libm-2.15.so
7f853fe10000-7f853fe11000 r--p 000f5000 09:01 201329538                  /lib64/libm-2.15.so
7f853fe11000-7f853fe12000 rw-p 000f6000 09:01 201329538                  /lib64/libm-2.15.so
7f853fe12000-7f853fefc000 r-xp 00000000 09:01 74726678                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libstdc++.so.6.0.18
7f853fefc000-7f85400fb000 ---p 000ea000 09:01 74726678                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libstdc++.so.6.0.18
7f85400fb000-7f8540103000 r--p 000e9000 09:01 74726678                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libstdc++.so.6.0.18
7f8540103000-7f8540105000 rw-p 000f1000 09:01 74726678                   /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.1/libstdc++.so.6.0.18
7f8540105000-7f854011a000 rw-p 00000000 00:00 0
7f854011a000-7f854013c000 r-xp 00000000 09:01 201328977                  /lib64/ld-2.15.so
7f854031c000-7f8540321000 rw-p 00000000 00:00 0
7f8540339000-7f854033b000 rw-p 00000000 00:00 0
7f854033b000-7f854033c000 r--p 00021000 09:01 201328977                  /lib64/ld-2.15.so
7f854033c000-7f854033d000 rw-p 00022000 09:01 201328977                  /lib64/ld-2.15.so
7f854033d000-7f854033e000 rw-p 00000000 00:00 0
7fff92922000-7fff92943000 rw-p 00000000 00:00 0                          [stack]
7fff929ff000-7fff92a00000 r-xp 00000000 00:00 0                          [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0                  [vsyscall]
[1]    18379 abort      ./heapoverflow

如果使用clang++(6.0 (clang-600.0.56))编译：

$  ./heapoverflow
[1]    96277 segmentation fault  ./heapoverflow

如果你认为你可能写了一个这样的bug，这里有一些提示来追踪它。

首先，使用调试标志(-g)编译代码：

g++ -g foo.cpp

然后，使用valgrind运行它

$ valgrind ./a.out
==12693== Memcheck, a memory error detector
==12693== Copyright (C) 2002-2013, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==12693== Using Valgrind-3.10.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==12693== Command: ./a.out
==12693==
==12693== Invalid write of size 4
==12693==    at 0x400A25: main (foo.cpp:11)
==12693==  Address 0x5a1c058 is 12 bytes after a block of size 12 alloc'd
==12693==    at 0x4C2B800: operator new[](unsigned long) (in /usr/lib/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==12693==    by 0x4009F6: main (foo.cpp:8)
==12693==
==12693==
==12693== HEAP SUMMARY:
==12693==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==12693==   total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 412 bytes allocated
==12693==
==12693== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==12693==
==12693== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==12693== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 0 from 0)

该错误位于==12693==中的0x400A25: main (foo.cpp:11)

Answer 3

这可能是由于各种原因，人们提到了其他可能性，我添加了我的案例：

我在使用多线程(包括std::pthread和std::thread)时遇到了这个错误，这是因为我忘记锁定一个变量，这个变量可能会同时被多个线程更改。这是一个运行时错误，在某些运行中是随机出现的，但不是全部，因为...你知道两个线程之间的意外是随机的。

在我的例子中，这个变量是一个全局std::vector，我试图在一个名为push_back()的函数中对它执行一些操作。然后我使用了一个std::mutex，再也没有得到这个错误。

可能会有一些帮助