简单的 C++ 会出现间歇性分段错误；程序

Question

我目前正在学习《Thinking in C++》，第 9 章练习 15 给出了如何计算内联构造函数和非内联构造函数之间差异的说明。在此过程中，我在数组中创建了对象实例的度量标准负载，但是当我达到某个点时，程序开始间歇性地出现段错误。我没有做任何奇怪的事情，而且这个数字似乎并不神奇（接近2的幂或任何东西），所以它让我觉得很奇怪。事实上，这些对象都非常小，只包含一个整数。

我没有使用任何自定义编译或优化选项，而是使用标准 g++ （不是 icc 或任何东西）。

我被这个应该是一个简单的程序难住了。任何见解将不胜感激，因为即使 strace 输出（如下）也没有给我任何提示。

先感谢您。

ex15.cc：

#include <ctime>
#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
    static int max_id;
    int id;
public:
    A() { id = ++max_id; }
};
int A::max_id = 0;

class B
{
    A a;
public:
    B() {}
};

int main()
{
    clock_t c1, c2;
    cout << "Before" << endl;
    c1 = clock();
    B b[2093550];   // intermittent segfault around this range
    c2 = clock();
    cout << "After; time = " << c2 - c1 << " usec." << endl;
    getchar();
}

运行日志：

$ ./ex15
Before
After; time = 40000 usec.
$ ./ex15
Segmentation fault
$ ./ex15
Before
After; time = 40000 usec.
$ ./ex15
Segmentation fault
$ ./ex15
Before
After; time = 40000 usec.
$ ./ex15
Before
After; time = 40000 usec.
$ ./ex15
Segmentation fault

strace 输出显示它在这里死亡：

mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7
f93000
--- SIGSEGV (Segmentation fault) @ 0 (0) ---
+++ killed by SIGSEGV +++

并且从成功运行来看：

mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7
f4c000
write(1, "Before\n", 7)                 = 7
times({tms_utime=0, tms_stime=0, tms_cutime=0, tms_cstime=0}) = -1160620642
times({tms_utime=4, tms_stime=0, tms_cutime=0, tms_cstime=0}) = -1160620637
write(1, "After; time = 40000 usec.\n", 26) = 26
fstat64(0, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7
f4b000
read(0, "\n", 1024)                     = 1
munmap(0xb7f4c000, 4096)                = 0
exit_group(0)                           = ?

Answer 1

如果 sizeof(B) 为 4 字节，则该数组 (b) 的大小为 8374200 字节。这非常接近我猜测的默认最大线程堆栈大小 8 MiB（8388608 字节）。所以看起来你的堆栈溢出了。

Answer 2

在堆栈上分配 2093550 个 B 对象的数组很可能会导致堆栈溢出。使用new动态分配它以避免分段错误。