记一次 C++ string 假性“内存泄露“ (_Big_allocation_sentinel)

记一次 C++ string 假性"内存泄露" (_Big_allocation_sentinel)

起因

那是一个没有星星的夜晚，阿珍爱上了阿…
啊，不是，我正在测试[俄罗斯方块]，当最后一块方块落下，宣告游戏结束时，Per~

出现了 Runtime_Error 运行时错误

啊、这…

定位到 xmemory 的115行

	// If the following asserts, it likely means that we are performing
	// an aligned delete on memory coming from an unaligned allocation.
	
_STL_ASSERT(_Ptr_user[-2] == _Big_allocation_sentinel, "invalid argument");

	// Extra paranoia on aligned allocation/deallocation; ensure _Ptr_container is
	// in range [_Min_back_shift, _Non_user_size]

该行的 _STL_ASSERT 抛出异常

根据上下注释以及变量的字面意思可以大致了解到以下信息

该异常与 [释放大量内存] 有关
并且
并非直接由程序代码引起
而是与STL有关

接着单击[重试] 继续运行

抛出第二个异常

该异常发生在右花括号处，即作用域末尾
而该作用域仅有一个对象，也就是游戏核心Game类对象

由此判断，异常发生在Game类析构过程中

而Game类中并没有手动申请内存，因此不存在该类风险

但值得注意的是，第一处异常由_STL_ASSERT 抛出，那么应该是标准库设施出现问题

观察数据成员，仅有一个STL对象，即

const string savePath = "C:\\Users\\18134\\source\\repos\\Tetris v2.0\\Tetris-save.txt";

该string对象用以储存游戏存档路径

也就是说该string对象析构时抛出了异常，且与内存容量有关

可是一个 const 对象为什么会造成内存泄露呢？

Debug

修正程序错误的第一步是要重现这个错误。—— Tom Duff

为了找出原因，我们开始监控该string对象的 size 和 capacity 成员
经过数次尝试，我们发现，并不是每次游戏结束都会抛出异常，但抛出异常时， capacity 成员都瞬间变成了一个不正常的大数

这也确认了异常就是由该string对象的异常析构引起
而析构的异常与 capacity 的异常值有着密切的关系

那么接下来只要确定在 游戏结束瞬间 ，capacity 突变时
到底是哪些语句造成了这灾难性的后果即可

经过筛查
发现这句代码非常可疑

map[Y][X] = WALL;

map是用来储存俄罗斯方块每个网格的状态

capacity 的值在这句代码执行后发生了跳变

而且这也是唯一一句可以非法修改内存数据的代码（下标越界）

真相

事实也印证了这点
游戏结束的条件是有方块超出上方边界

即下标为负
此时仍执行赋值

map[Y][X] = WALL;

即对非法内存进行修改

而这块内存恰好 就是这string对象的所属范围

string对象的定义语句恰好在map上方
导致了在内存中string对象的 内存地址 相邻且小于map

何其巧合，越界后的下标恰好落在 capacity 的四个字节之内 导致了大数的产生
进而导致析构异常

害

这个bug花了我N个小时，查遍了内外网，谁又能想到string的析构异常与一个char数组有关

其实只要在访问前 确保下标合法即可规避此类问题

呜呜 奈何当事人神经大条