当我的共享库通过 icc -O3 或 -O2 优化并通过 Python ctypes 使用时，会发生段错误

Question

这种行为很奇怪，因为

• 如果共享库是在没有或有较弱优化（-O0 或 -O1）的情况下编译的，
• 如果共享库是用 gcc 编译的，即使有优化标志（ -O3）
• 如果我从纯 C 程序（而不是通过 ctypes）运行代码

此外，我无法在某些机器中获得段错误。

如果您在我的代码中发现错误，那就更好了，但我还有其他更普遍的问题：

1. 它可能是 icc 或 ctypes 错误吗？即使我可以在我的特定环境中重现奇怪的行为，是否可以将错误提交到问题跟踪系统？
2. 我尝试调试代码，但由于仅当代码优化时此错误才可见，因此当我使用调试器时，我收到很多“xxx 已定义但未分配（优化掉）”。有没有更好的方法来调试优化代码？

如何重现错误

假设我有库源代码 odd.c 和 hte python 脚本 run.py，我得到段错误：

icc -O3 -Wall -shared strange.c -o libstrange.so
python run.py

请注意，我可以在我的一台机器中重现此错误

• uname -m：i868
• 操作系统：Ubuntu 10.04.2 LTS
• icc：12.0.0 20101006
• Python：2.6.5
• Numpy：1.3.0

但是不在

• uname -m 中：i868
• 操作系统：Ubuntu 10.10
• icc：12.0.3 20110309
• Python：2.6.6
• Numpy：1.3.0

或

• uname -m: x86_64
• 操作系统: Scientific Linux SL 版本 5.5 (Boron)
• icc: 12.0.0 20101006
• Python: 2.6.5
• Numpy: 1.5.0b1

代码

请在此处找到代码集 (tkf / ctypes_icc / source – Bitbucket）或以下。 您可以找到一个 Makefile 和一个 shell 脚本来运行程序并使用所有优化标志和编译器（gcc 和 icc）检查退出代码。这个程序的原始版本是我研究的一个模拟程序，但是这个程序只是一个没有意义的程序。

奇怪的.c:

typedef struct{
  int num_n;
  double dt, ie, gl, isyn, ssyn, tau1, tau2, lmd1, lmd2, k1_mean, k2_mean;
  double *vi, *v0;
} StrangeStruct;


void
func(double * v0, double * vt, double dt,
     double gl, double isyn, double ie, double isyn_estimate, int num_n)
{
  int i;
  for (i = 0; i < num_n; ++i){
    v0[i] = vt[i] + dt + gl + isyn + ie + isyn_estimate;
  }
}

int
StrangeStruct_func(StrangeStruct *self)
{
  double isyn_estimate;
  isyn_estimate =
    self->ssyn * (self->lmd1 * self->k1_mean - self->lmd2 * self->k2_mean) /
    (self->tau1 - self->tau2);
  func(self->v0, self->vi, self->dt, self->gl, self->isyn,
       self->ie, isyn_estimate, self->num_n);
  return 0;
}

运行.py:

from ctypes import POINTER, pointer, c_int, c_double, Structure
import numpy

c_double_p = POINTER(c_double)


class StrangeStruct(Structure):
    _fields_ = [
        ("num_n", c_int),
        ("dt", c_double),
        ("ie", c_double),
        ("gl", c_double),
        ("isyn", c_double),
        ("ssyn", c_double),
        ("tau1", c_double),
        ("tau2", c_double),
        ("lmd1", c_double),
        ("lmd2", c_double),
        ("k1_mean", c_double),
        ("k2_mean", c_double),
        ("vi", c_double_p),
        ("v0", c_double_p),
        ]


StrangeStruct_p = POINTER(StrangeStruct)

ifnet_a2a2 = numpy.ctypeslib.load_library('libstrange.so', '.')
ifnet_a2a2.StrangeStruct_func.restype = c_int
ifnet_a2a2.StrangeStruct_func.argtypes = [StrangeStruct_p]


def func(struct):
    ifnet_a2a2.StrangeStruct_func(pointer(struct))


if __name__ == '__main__':
    ifn = StrangeStruct(
        num_n=100, dt=0.1, gl=0.1, vrest=-60, ie=-3.7, th=-40,
        ssyn=0.5, tau1=3, tau2=1,
        )
    v0 = numpy.zeros(ifn.num_n, dtype=float)
    vi = numpy.zeros(ifn.num_n, dtype=float)
    ifn.v0 = v0.ctypes.data_as(c_double_p)
    ifn.vi = vi.ctypes.data_as(c_double_p)

    func(ifn)

    v0 + vi

Answer 1

通常不可能混合使用 gcc 和 icc 编译的二进制文件（在这种情况下，python 是使用 gcc 构建的）。您可以尝试使用 icc“gcc 兼容性”模式，该模式由 -gcc-version 标志设置。这可能会让它工作，但你仍然可能会遇到问题。