为什么这个程序会崩溃：在DLL之间传递std::string

Question

我在研究以下代码 (MSVC9) 为何会崩溃时遇到了一些麻烦:

//// the following compiles to A.dll with release runtime linked dynamically
//A.h
class A {
  __declspec(dllexport) std::string getString();
};
//A.cpp
#include "A.h"
std::string A::getString() {
   return "I am a string.";
}

//// the following compiles to main.exe with debug runtime linked dynamically
#include "A.h"
int main() {
   A a;
   std::string s = a.getString();
   return 0;
} // crash on exit

很明显，这是由于可执行文件和DLL的不同内存模型所致。是不是因为 A::getString() 返回的字符串在 A.dll 中分配，在 main.exe 中释放了？

如果是这样的话，为什么会这样 - 以及在 DLL（或者执行文件）之间传递字符串的安全方法是什么？而且不使用自定义 deleter 的 shared_ptr 包装器。

- mats

---

相关内容：https://dev59.com/G2435IYBdhLWcg3wjw3S - Ben Voigt

Answer 1

这并不是由于堆的不同实现引起的 - MSVC std::string 实现对于那么小的字符串不使用动态分配内存（它使用小字符串优化）。CRT 需要匹配，但这次不是这个问题。

发生的情况是，您通过违反一个定义规则来引起未定义的行为。

发布版和调试版将设置不同的预处理器标志，您会发现在每种情况下，std::string具有不同的定义。询问您的编译器sizeof(std::string)是多少 - MSVC10 告诉我在调试版本中为 32，在发布版本中为 28（这不是填充 - 28 和 32 都是 4 字节的边界）。

那么到底发生了什么？变量s使用调试版本的复制构造函数来复制发布版本的 std::string。成员变量的偏移量在两个版本之间不同，所以你复制了垃圾。MSVC 实现有效地存储了 begin 和 end 指针 - 你把垃圾复制到了它们里面；因为它们不再为空，析构函数尝试释放它们，然后就会得到访问冲突错误。

即使堆的实现相同，它也会崩溃，因为你释放了从未分配的内存的垃圾指针。

---

总之：CRT 版本需要匹配，但定义也要匹配 - 包括标准库中的定义。

- JoeG

---

你如何请求编译器给出一个类的位大小？ - BlueTrin

Answer 2

A::getString（）返回的字符串是在A.dll中分配并在main.exe中被释放吗？

是的。

如果是这样，为什么会这样 - 传递DLL（或可执行文件）之间的字符串的安全方法是什么？不使用具有自定义删除器的shared_ptr等包装器。

使用 shared_ptr听起来很明智。请记住，按照经验法则，为了避免出现类似问题，分配和释放应该由同一模块完成。

跨dll导出STL对象最多是一个棘手的问题。 我建议您首先查看 此 MSDN KB文章和此 帖子。

- dirkgently

---

感谢提供的文章链接 +1。 - mats

嗯，如果DLL之间的类布局不同，这并不会真正起作用？尝试访问该类仍将失败。（释放shared_ptr和/或传回DLL将起作用，但尝试使用它将不起作用） - Macke

Answer 3

您需要链接到相同的运行时库（即DLL库），无论是debug还是release版本，对于您应用程序中分配内存和在另一个DLL中释放内存的情况都需要这样做。（使用动态链接运行时库的原因是，这样就会有一个堆来为整个进程服务，而不是每个链接到静态库的dll / exe都有一个堆。）

这包括通过值返回std :: string和stl容器，因为这是您所做的。

原因有两个：

1.这些类具有不同的布局/大小，因此以不同方式编译的代码假定数据位于不同位置。谁先创建就是正确的，但另一个将迟早导致崩溃。

2.msvc堆实现在每个运行时库中都不同，这意味着如果您尝试在未分配它的堆中释放指针，它将变得疯狂。（如果布局相似，即您超过第一种情况的寿命，则会发生这种情况。）

因此，请确保您的运行时库正确，或者停止在不同的dll中释放/分配内存（即停止通过值传递内容）。

- Macke

---

没有解释的踩？我想知道哪里出了问题。 - Macke

你的回答指出崩溃是由于内存分配函数不匹配引起的，但实际上是由于不匹配的std::string定义引起的。 - JoeG

好的。谢谢。在这种情况下可能是对象的大小不同，但如果std：：string在调试/发布中具有类似的布局，则堆分配仍将使其受到影响。 - Macke

Answer 4

除了上面提到的内容外，请确保“平台工具集”（在属性-＆gt;常规下）在两个项目中是相同的。否则，到达端的字符串内容可能是虚假的。

当使用v100工具集版本的控制台应用程序项目消耗设置为v90的库时，我曾遇到过这种情况。

- Stefan

Answer 5

可能是因为DLL和EXE使用不同的CRT设置进行编译。因此，当您传递字符串时，会发生某些资源冲突。请检查您的项目设置，包括DLL和可执行文件。

- Kerido

---

我故意选择了这些不同的设置来测试这个配置中可能存在的陷阱。这个字符串问题让我感到困惑，因为我认为内存管理应该完全在每个DLL或EXE中进行。 - mats

Answer 6

确保两个项目（App和Dll）都使用“多线程DLL”运行时库之一，而不是静态版本。

属性--〉C/C++--〉代码生成--〉(/MD或/MDd)

注意：如果您在应用程序中使用任何第三方库，则可能还需要重新编译这些库，链接器通常会通过不匹配/重复的运行时错误来通知您。

- Hotpotato