予期しないランタイムエラー（セグメンテーションフォールト）

Question

私は現在、メモリーを大量に消費するアプリケーションを最適化しています。私が次のコードでやろうとしているのは、ファイルストリームオブジェクトifstreamとofstreamを動的に割り当てて、使用がなくなった後に正確に解放することです。このコードはofstreamの割り当て/割り当て解除のために完全に機能しますが、ifstreamのメモリ内容の割り当てが解除されると、セグメンテーション違反のため実行時にクラッシュします。ユーザが機能を保存する連想させる場合、上記のコードは、バイナリファイルにオブジェクトを保存

#include <fstream> 
using namespace std; 

// Dummy class to emulate the issue at hand 
class dummy { 
    private: 
    int randINT; 
    static bool isSeeded; 
    public: 
    dummy() { randINT=rand(); } 
    int getVal() { return randINT; } 
}; 
bool dummy::isSeeded=false; 

int main(int argc, const char* argv[]) { 
    // Binary file I/O starts here 
    dummy * obj; 
    ofstream * outputFile; 
    ifstream * inputFile; 
    outputFile=new ofstream("bFile.bin",ios::binary); 
    if (!(*outputFile).fail()) { 
     obj=new dummy; 
     cout << "Value to be stored: " << (*obj).getVal() << "\n"; 
     (*outputFile).write((char *) obj, sizeof(*obj)); // Save object to file 
     (*outputFile).close(); 
     delete obj; 
     // don't assign NULL to obj; obj MUST retain the address of the previous object it pointed to 
    } else { 
     cout << "Error in opening bFile.bin for writing data.\n"; 
     exit(1); 
    } 
    delete outputFile; // This line throws no errors! 
    inputFile=new ifstream("bFile.bin",ios::binary); 
    if (!(*inputFile).fail()) { 
     (*inputFile).read((char *) obj,sizeof(dummy)); // Read the object of type 'dummy' from the binary file and allocate the object at the address pointed by 'obj' i.e. the address of the previously de-allocated object of type 'dummy' 
     cout << "Stored Value: " << (*obj).getVal() << "\n"; 
     (*inputFile).close(); 
    } else { 
     cout << "Error in opening bFile.bin for reading data.\n"; 
     exit(1); 
    } 
    delete inputFile; // Runtime error is thrown here for no reason! 

    cout << "\n-----END OF PROGRAM-----\n"; 

} 

以下は、元のコードの抜粋です。上のコードで説明したように、inputFileポインタの割り当て解除によって実行時エラーが発生します。

私はclang（より具体的にはclang ++）を使用してプロジェクトをコンパイルしています。

ありがとうございます。

Answer 1

std::basic_istream::read(char_type*address, streamsize count)は、countまでの文字を読み取り、addressに配置します。 ではなくは、あなたが信じているように、addressにオブジェクトを作成します。 addressは、少なくともcount*sizeof(char_type)のサイズの有効なメモリチャンクを指している必要があります。 deleteオブジェクトのアドレスを渡すと、その状態に違反します。コードが壊れていて、セグメンテーションフォールトが予期しないものではないです。何をやっている

EDIT

は、短いUB undefined behaviourです。あなたがそうするとき、何も保証されず、何が起こるかについての何らかの論理が無効となります。プログラムはすぐにクラッシュしたり、しばらく走ってからクラッシュしたり、"make demons fly out of your nose"など何かをすることができます。

あなたのケースでは、保護されていないメモリに書き込むと、後でセグメンテーションフォルトが発生する別のオブジェクトのアドレスなど、一部のデータが上書きされることが考えられます。しかしこれは純粋な推測であり、実際に追求する価値はない。

あなたの場合、オブジェクトは作成されません。バイナリファイルにはいくつかのバイトが含まれています。 read()は、その目的のために予約されていない、提供されたアドレスにそれらをコピーします。 UBを避けるには、readの前に、オブジェクトを作成するために

obj = new dummy; 

を追加するだけです。

以前のオブジェクトからメモリを再利用する場合は、placement newを使用できます（そのリンクのポイント9と10を参照）。例えば、読み取りが有効なオブジェクトと、そのオブジェクトの後の使用、そのデストラクタに、すなわちコールを生成しない場合、クラッシュすることが

char*buffer = nullptr;     // pointer to potential memory buffer 
if(writing) { 
    if(!buffer) 
    buffer = new char[sizeof(dummy)]; // reserve memory buffer 
    auto pobj = new(buffer) dummy(args); // create object in buffer 
    write(buffer,sizeof(dummy));   // write bytes of object 
    pobj->~pobj();      // destruct object, but don't free buffer 
} 
if(reading) { 
    if(!buffer) 
    buffer = new char[sizeof(dummy)]; // not required if writing earlier 
    read(buffer,sizeof(dummy));   // read bytes into object 
    auto pobj = reinterpret_case<dummy*>(buffer); // no guarantees here 
    use(pobj);       // do something with the object read 
    pobj->~pobj();      // destruct object 
} 
delete[] buffer;      // free reserved memory 

注意。

はしかし、すべてこのマイクロ最適化は、（あなたがnewとdeleteに多く呼び出しを避けることができれば、それはやってのみ価値が）とにかく無意味です。あなたの時間を無駄にしないでください。