结构分配:段故障11

Question

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

union value {
    long long i;
    unsigned long long u;
    double d;
    long double ld;
    void *p;
    void (*g) ();
};

struct foo {
    struct {
        union value max;
        union value min;
    }limits;
};

struct bucket_info {
    void *p;                    // free position
    void *limit;                // end position
    struct bucket_info *next;   // next bucket
};

#define NODES 8192

void * my_malloc(size_t size)
{
    void *p = malloc(size);
    if (!p)
        exit(1);
    memset(p, 0, size);
    return p;
}

void * alloc_bucket(size_t size)
{
    struct bucket_info *pb;

    pb = my_malloc(sizeof(struct bucket_info) + size);
    pb->p = pb + 1;
    pb->limit = (char *)pb->p + size;
    return pb;
}

void * alloc_for_size(struct bucket_info *s, size_t size)
{
    void *ret;

    while (s->next)
        s = s->next;

    if ((char *)s->p + size > (char *)s->limit) {
        struct bucket_info *pb = alloc_bucket(size * NODES);
        s->next = pb;
        s = pb;
    }

    ret = s->p;
    s->p = (char *)s->p + size;
    return ret;
}

static void * alloc_node(struct bucket_info **s, size_t size)
{
    if (!*s)
        *s = alloc_bucket(size * NODES);
    return alloc_for_size(*s, size);
}

static struct bucket_info *foo_info;
void * alloc_foo_node()
{
    void *ret = alloc_node(&foo_info, sizeof(struct foo));
    return ret;
}

struct foo * new_foo()
{
    return alloc_foo_node();
}

void test(int t, struct foo *foo1)
{
    struct foo *foo2 = new_foo();
    // Crash at this line
    *foo2 = *foo1;
    // comment this switch statement, it works. why?
    switch (t) {
        case 1:
            break;

        default:
            break;
    }
}

int main(int argc, const char * argv[]) {

    struct foo *foo1 = new_foo();
    test(10, foo1);

    return 0;
}

以上是完整的代码。我用clang编译了它，得到了一行“段故障11”：

*foo2 = *foo1;

然后，将这一行更改为：

memcpy(foo2, foo1, sizeof(struct Foo));

它起作用了。

然后我和gcc一起编了这两件案子，没问题。

Answer 1

alloc_foo_node返回的值可能不能正确地对齐struct foo。

在我的系统中，打印_Alignof(struct foo)会给出16，但是指针foo1和foo2并不是16的倍数。

因此，它会导致未定义的行为将alloc_foo_node的未对齐结果转换为struct foo *类型。

要解决这个问题，您必须在分配代码中花费更多时间，以确保它只分配位于struct foo正确边界上的空间。您可以使用max_align_t来帮助这一点(定义它是为了使_Alignof(max_align_t)成为所需的最大可能对齐)。