std::map内存分配错误

Question

std::map内存分配错误

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我遇到了一个与std::map相关的问题。由于未知原因，有时向映射中插入元素会导致“bad allocation”异常。

下面是我用于向映射中插入元素的函数。

BOOL Add2WaitList(Object<LPVOID> *newObj)
{
    try
    {
        _set_se_translator( trans_func );
        m_syncWQ.Lock();
        if (m_waitingQueue.count(newObj->uid)>0)
        {
            m_syncWQ.Unlock();
            return FALSE;
        }
        m_waitingQueue[newObj->uid] = *newObj; <-- failing here
        m_syncWQ.Unlock();
        return TRUE;
    }
    catch(std::exception &ex){
        ...
    }
    catch(SE_Exception &e){
        ...
    }
    catch(...){
        ...
    }
}

请问有人能告诉我如何解决这个问题吗？

注意：我无法确定重现此问题的步骤。

提前感谢您！

关于对象和映射的详细信息：

template <typename T>
struct Object{
public:
    void Kill()
    {
        if (response!=NULL)
            delete response;
        if (object!=NULL)
            delete object;
    }

    enum objType;
    std::string uid;
    enum status;
    double p;
    enum execType;
    T object;
    LPVOID response;
};

std::map<std::string,Object<LPVOID>> m_waitingQueue;

- SairuS

这是一个错别字修正。 - SairuS

使用浅拷贝默认拷贝构造函数和赋值运算符，尽管它包含指针。非常可疑。 - James Kanze

指针被用于添加不同类型的内容，这会对我的问题产生什么影响？ - SairuS

指针通常意味着在某个地方进行动态分配。如果没有用户定义的复制构造函数（或者它执行错误操作），这可能会导致诸如双重删除之类的问题。像双重删除这样的问题可能会破坏自由空间区域，或导致其他代码覆盖std::map内部表示的部分。 - James Kanze

那不是你的“Object”类型的实际代码，因为你提供的代码无法编译。 - James Kanze

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4个回答

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很明显，std::map操作引起了问题。

m_waitingQueue[newObj->uid] = *newObj;

这实际上是一次插入地图操作，可能会在后台分配内存：STL map是如何分配的？堆栈还是堆？。一个可能的原因是分配内存导致 Bad allocation 异常：C++中的 Bad allocation 异常。

但这段代码本身并没有解释背后发生了什么。我认为需要更多与“m_waitingQueue”相关的信息，因为该变量是全局的，因此在该函数之外可能会对其进行任何操作。

- lulyon

地图被用作等待队列，并由3个不同函数访问的线程。插入只在此处完成，其余操作使用相同锁进行读取。 - SairuS

@SairuS 很好。我认为问题现在更完整了。这是一个我必须点赞和收藏的问题。我正在等待有人提出具体的答案，或者如果你自己解决了问题，请让我知道。 - lulyon

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operator new()函数无法找到所请求的内存。此函数可以从new表达式或直接在std::map的分配器中调用。

您没有提供有关上下文的任何信息。真正的问题是：它总是在这特定的点失败吗？如果您真的由于内存泄漏而耗尽了内存，那么预计它也会影响其他分配。其他可能性是，在调用此函数之前，您正在破坏空闲空间区域，或者Object<LPVOID>的复制构造函数存在问题，导致它请求无限制的内存，或损坏空闲空间区域，因此下一个分配将失败。您将此对象复制到其他位置吗？您传递指针表明可能不是，如果是这样，那么这将是您看到问题的地方。

编辑：

既然您已经发布了Object的代码：您使用的Object来自哪里？指针通常指向什么，如果它是动态分配的，那么删除是如何管理的？

由于Object没有用户定义的构造函数，这意味着指针可能包含随机垃圾数据。删除随机指针是破坏自由空间区域的好方法。

另外：我注意到您有类似同步原语（Lock()和Unlock()）。m_waitingQueue在哪里还被使用？如果m_waitingQueue可以从不同的线程访问，则必须使用相同的同步对象（m_syncWQ）同步所有对m_waitingQueue的访问。在此处修改m_waitingQueue时，在另一个线程中尝试修改m_waitingQueue也可能导致未定义的行为（队列对象写入不应该写入的位置）。

- James Kanze

将源对象声明为非指针类型。通常我会用指针来调用函数，但有些情况下我需要以非指针（即副本）的方式发送对象。 - SairuS

在我看来，问题与内存泄漏无关，因为有时会出现在第一个操作/添加到映射中。如果我使用不同的插入方式，是否有帮助？ - SairuS

@SairuS 这大概是我猜测的问题。你的内存管理有问题：可能是双重删除，或者在已删除的内存中写入，或者超出已分配缓冲区的末尾进行覆盖。如果你正在使用Linux，请在valgrind下运行代码。(Windows也可能有类似的工具，但我不知道除了Purify之外还有什么。Purify非常昂贵，而且在Intel上非常慢。) - James Kanze

@James Kanze - 这显然是Windows平台，例如有免费的Dr.Memory内存调试器。 - SChepurin

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也许 Add2WaitList(Object<LPVOID>) 被调用了数百万次，直到内存耗尽。

在这种情况下，原因可能在代码的其他地方 - 例如无限循环或回归。另一个可能的原因是，如果您的 Object 不小心获得了不同的 uid，那么这种情况可能会发生。例如，当 uid 源自未初始化的数字时，就可能会发生这种情况。

- nkaleidoskop

谢谢您的回答，但所有情况都不适用于我的情况。我在“James Kanze”的评论中提到，这有时会发生在第一次插入时。 - SairuS

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Stefano Falasca · Accepted Answer

异常std::bad_alloc意味着"operator new失败"。因此，要么newObj上的operator*调用operator new（我们对此一无所知），要么是映射的插入运算符调用它（这极有可能发生）。

具体而言，当您使用某个参数k调用映射的operator[]时：

如果k与容器中任何元素的键不匹配，则该函数将插入一个具有该键的新元素，并返回对其映射值的引用。请注意，即使未将映射值分配给元素（使用其默认构造函数构造元素），这始终会将容器大小增加一。

（如此处所述）。

Map::operator[]在失败时提供强烈的保证：

Strong guarantee: if an exception is thrown, there are no changes in the container.

但不保证不会抛出异常（即它不提供无异常保证）。

operator new 抛出异常的原因可能有不同的性质。然而，所有这些都归结为：

throws bad_alloc if it fails to allocate storage.

话虽如此，正如JamesKanze在评论中所提到的：

std::bad_alloc出现另一个可能的原因是未定义的行为。例如，如果他已经破坏了自由空间区域。实际上，如果他真的没有足够的内存，那么失败的分配将会有所不同。如果它始终发生在这里，我会怀疑Object的复制构造函数是否存在问题，而不是其他方面。

这意味着operator new无法分配存储空间，因为程序的其他部分存在某些错误。您可以通过在调用operator[]之前分配（非常）大的数据块来针对他的零假设进行调试（就像统计学家所说的）。如果虚拟分配不会失败，则可以有很好的信心说存在复制构造函数中的错误。