Cocoa / ARC - 为什么将结构作为参数传递会导致自动释放池访问错误？

Question

我刚刚完成了项目的调试，发现它在模拟器上工作正常，但在使用 ARC 的 @autoreleasepool 出现 EXC BAD ACCESS 错误的设备上进行测试时会崩溃。

我最终将问题缩小到我创建的自定义类有一个自定义 init 方法，该方法接受两个结构作为参数。这些结构基于相同的定义，仅包含 3 个 GLfloats 来表示用于定位和旋转的 x、y 和 z 数据。

当我修改自定义 init 方法以接受 6 个 GLfloats 而不是两个各自包含 3 个 GLfloats 的结构，然后让 init 方法将这些 GLfloats 分配给该类的两个适当的实例变量结构，而不是将先前传递的结构直接分配给实例变量结构，一切正常，没有错误。

为了澄清一点：

我有一个像这样定义的结构：

struct xyz{
    GLfloat x;
    GLfloat y;
    GLfloat z;
};

然后我有一个自定义类（我们称之为 foo）的两个 ivars，称为位置和旋转，两者都基于这个结构。

然后，我将自定义 init 方法简化为：

-(id) initWithPosition: (struct xyz) setPosition rotation: (struct xyz) setRotation
{
    self = [super init];
    if(self) {
        position = setPosition;
        rotation = setRotation;
    }
    return self;
}

我使用类似于以下内容的方法进行调用：

struct xyz position;
struct xyz rotation;

// Fill position / rotation with data here....

foo *bar = [[foo alloc] initWithPosition: position rotation: rotation];

这导致了 EXC BAD ACCESS。所以我将 init 方法更改为：

-(id) initWithPositionX: (GLfloat) xp Y: (GLfloat) yp Z: (GLfloat) zp RotationX: (GLfloat) xr Y: (GLfloat) yr Z: (GLfloat) zr
{
    self = [super init];
    if(self) {
        position.x = xp;
        position.y = yp;
        position.z = zp;

        rotation.x = xr;
        rotation.y = yr;
        rotation.z = zr;

    }
    return self;
}

并且......一切都很好。

我的意思是，我很高兴我“修复”了它，但我不确定为什么要修复它。我读到 ARC 在使用对象结构时存在问题，但我的结构仅由简单的 GLfloats 组成，它们不是对象......对吗？在我继续之前，我宁愿知道为什么这是有效的，并希望能帮助其他遇到同样问题的人。

谢谢， - Adam Eisfeld

编辑：添加源

尽我所能尝试，我似乎无法在测试项目中重复该问题，因此我的代码一定有问题，正如其他人所建议的那样，而且我还没有修复根本没有问题，只是掩盖了它，直到后来，这正是我所担心的。

因此，如果有人可以看一下这段代码，指出这里可能出了什么问题（如果问题确实出在 init 方法中，但可能不是），我将非常感激。它相当大，所以我知道如果没有人感兴趣，但我对其进行了评论，并且我将在代码片段之后更详细地解释发生了什么：

-(id) initWithName: (NSString*) setName fromFile: (NSString*) file
{
    self = [super init];
    if(self) {

        //Initialize ivars
        name = setName;
        joints = [[NSMutableArray alloc] init];
        animations = [[NSMutableArray alloc] init];
        animationCount = 0;
        frameCount = 0;

        //Init file objects for reading
        NSError *fileError;
        NSStringEncoding *encoding;

        //Load the specified file's contents into an NSString
        NSString *fileData = [[NSString alloc] initWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:file ofType:@"dat"] usedEncoding:encoding error:&fileError];

        //Create a new NGLMaterial to apply to all of the loaded models from the file
        NGLMaterial *material = [[NGLMaterial alloc] init];
        material = [NGLMaterial material];
        material.diffuseMap = [NGLTexture texture2DWithFile:@"resources/models/diffuse.bmp"];

        //Check for nil file data
        if(fileData == nil)
        {
            NSLog(@"Error reading mesh file");
        }
        else
        {
            //Separate the NSString of the file's contents into an array, one line per indice
            NSMutableArray *fileLines = [[NSMutableArray alloc] initWithArray:[fileData componentsSeparatedByString:@"\n"] copyItems: YES];

            //Create a pseudo counter variable
            int i = -1;

            //Allocate a nul NSString for looping
            NSString *line = [[NSString alloc] initWithFormat:@""];

            //Loop through each of the lines in the fileLines array, parsing the line's data
            for (line in fileLines) {

                //Increase the pseudo counter variable to determine what line we're currently on
                i++;

                if (i == 0) {
                    //The first line of the file refers to the number of animations for the player
                    animationCount = [line intValue];
                }else
                {

                    if (i == [fileLines count]-2) {
                        //The last line of the file refers to the frame count for the player
                        frameCount = [line intValue];

                    }else
                    {
                        //The lines inbetween the first and last contain the names of the .obj files to load

                        //Obtain the current .obj path by combining the name of the model with it's path
                        NSString *objPath = [[NSString alloc] initWithFormat:@"resources/models/%@.obj", line];

                        //Instantiate a new NGLMesh with the objPath NSString
                        NGLMesh *newMesh = [[NGLMesh alloc] initWithOBJFile:objPath];

                        //Apply various settings to the mesh such as material
                        newMesh.material = material;
                        newMesh.rotationOrder = NGLRotationOrderZYX;

                        //Compile the changes to the mesh
                        [newMesh compileCoreMesh];

                        //Add the mesh to this player's joints array
                        [joints addObject:newMesh];

                        //Read the animation data for this joint from it's associated file
                        NSLog(@"Reading animation data for: %@", line);

                        //The associated animation file for this model is found at (model's name).anim
                        NSString *animData =  [[NSString alloc] initWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:line ofType:@"anim"] usedEncoding:encoding error:&fileError];

                        //Check for nil animation data
                        if(animData == nil)
                        {
                            NSLog(@"Error reading animation file");
                        }
                        else
                        {

                            //Construct temporary position and rotation structs to store the read xyz data from each frame of animation
                            struct xyz position;
                            struct xyz rotation;

                            //Create a new scanner to scan the current animation file for it's xyz position / rotation data per frame
                            NSScanner *scanner = [[NSScanner alloc] initWithString:animData];
                            while([scanner isAtEnd] == NO)
                            {

                                //Extract position data
                                [scanner scanFloat:&position.x];
                                [scanner scanFloat:&position.y];
                                [scanner scanFloat:&position.z];

                                //Extract rotation data
                                [scanner scanFloat:&rotation.x];
                                [scanner scanFloat:&rotation.y];
                                [scanner scanFloat:&rotation.z];



                                //OLD CODE NOT WORKING:
                                //AEFrame *frame = [[AEFrame alloc] initWithPosition: position rotation: rotation];

                                //Initialize new frame instance using new working init method
                                AEFrame *frame = [[AEFrame alloc] initWithPositionX:position.x Y:position.y Z:position.z RotationX:rotation.x Y:rotation.y Z:rotation.z];

                                //Add the created frame instace to the player's animations array
                                [animations addObject:frame];

                            }  
                        }   
                    }
                }
            }
        }
    }
    return self;
}

好吧，本质上我正在编写处理引擎中给定玩家的 3D 关节动画的代码。我用 MEL 为 Maya 编写了一个脚本，允许您在视口中选择一系列动画模型（在本例中为机器人角色的关节，即上臂和下臂、头部、躯干等），然后运行脚本将遍历每个选定的模型并导出 .anim 文件。这个 .anim 文件包含该文件在其动画的每一帧所引用的关节的 xyz 位置和旋转，因此它的结构如下：

Frame 1 X Position
Frame 1 Y Position
Frame 1 Z Position
Frame 1 X Rotation
Frame 1 Y Rotation
Frame 1 Z Rotation
Frame 2 X Position
Frame 2 Y Position
etc...

但是，该动画文件纯粹由引用 xyz 位置和旋转的浮动组成，有如上所示，没有实际的文本标记每一行，仅供参考。

当为动画角色的每个选定关节导出 .anim 文件后，脚本将导出一个扩展名为 .dat 的最终文件。该文件包含导出的动画数量（该值在脚本中设置，例如您可能将 3 个动画导出到 .anim 文件，例如“奔跑”、“行走”和“闲置”），然后它包含一个名称列表。这些名称既指要加载到 3D 引擎中的 .obj 文件的名称，也指要为已加载的 .obj 文件加载的相应 .anim 文件的名称。

有了这个解释，我将描述我如何在我的项目中处理这个问题：

1. 用户使用上述方法 -initWithName: File: 实例化一个新的“AEPlayer”类：

2. 此方法首先打开从 Maya 导出的 .dat 文件，以查找要加载到玩家关节的文件的名称。

3. 对于 .dat 文件中找到的每个关节名称，系统将使用末尾带有“.obj”的关节名称实例化一个新的 NGLMesh 实例，然后打开当前关节的 .anim 文件。系统还会将实例化的 NGLMesh 添加到玩家的关节数组中。

4. 对于每个关节的 .anim 文件，它使用 NSScanner 读取该文件。它一次扫描 6 行（每帧的 xyz 位置和 xyz 旋转）。扫描完一帧数据后，它实例化一个名为 AEFrame 的类，并将该帧的位置数据设置为加载的位置数据，将旋转数据设置为加载的旋转数据。这是我在将 xyz 位置结构和 xyz 旋转结构传递到其初始化参数时遇到问题的类，但通过传递 6 个 GLfloats 来“修复”，如上面的代码所示。

5. 当帧被实例化时，该帧被添加到当前玩家的动画数组（一个 NSMutableArray）中。该动画数组最终会变得相当大，因为它存储了模型中每个关节的所有动画数据。我正在测试的模型有 42 个关节，每个关节有 12 个动画帧，每个帧有 6 个 GLfloats。

6. 当系统完成将 .dat 文件中找到的所有 .obj 文件及其关联的 .obj 和 .anim 文件加载到内存中时，就完成了。

7. 在程序的主运行循环中，我简单地循环遍历所有创建的 AEPlayer，并且对于每个 AEPlayer，我循环遍历玩家的关节数组，将存储在当前玩家关节处的 NGLMesh 的位置和旋转设置为任意值位置/旋转可在当前关节的播放器动画数组中找到。

我意识到让任何人阅读所有这些内容的可能性不大，但我想我应该把它扔在那里。另外，我知道上面的代码片段中有一些死分配需要删除，但它们不会导致问题（我在问题出现后添加它们，以查看使用 Instruments 的内存情况） 。

非常感谢您再次提供帮助， - 亚当·艾斯菲尔德

Answer 1

其他一些代码可能会破坏堆栈，或者执行其他未定义的操作。如果您正在做类似的事情（调试起来可能非常棘手），那么所有的赌注都会被取消，简单的更改可能会掩盖或揭露真正的错误。

当您在设备和模拟器之间切换时，您也在为 ARM 而不是 i386 进行构建，并且正在构建优化而不是调试。这些都是巨大的变化，可能会改变未定义行为的结果。例如，在数组末尾写入一个字节可能在调试版本中不会造成任何损害，但在发布版本中会导致灾难性的失败。将结构更改为浮点数可能会更改参数传递到方法中的方式，这可能会掩盖或揭露错误。

您应该尝试将您的问题隔离到一个小型示例项目中。例如，您可以仅使用一个类、仅使用一个 init 方法来重现该问题吗？

如果您还不熟悉此主题，来自 LLVM 博客的这组文章可能会有所帮助：

• http://blog.llvm.org/2011/05/what-every-c-programmer-should-know.html
• http://blog.llvm.org/2011/05 /what-every-c-programmer-should-know_14.html
• http://blog.llvm.org/2011/05 /what-every-c-programmer-should-know_21.html

更新：

看来您的问题可能在这里：

NSStringEncoding *encoding;
//Load the specified file's contents into an NSString
NSString *fileData = [[NSString alloc] initWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:file ofType:@"dat"] usedEncoding:encoding error:&fileError];

-[NSString initWithContentsOfFile:usedEncoding:error] 是一个输出参数，这意味着您提供存储并将指针传递给该存储，该函数将向其中写入一些输出。您提供了一个指针，但它没有指向任何有效的内容，并且当 -[NSString initWithContentsOfFile:usedEncoding:error] 写入usedEncoding 指针时，它将覆盖某些内容。

您应该将该代码更改为：

NSStringEncoding encoding;
//Load the specified file's contents into an NSString
NSString *fileData = [[NSString alloc] initWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:file ofType:@"dat"] usedEncoding:&encoding error:&fileError];

现在您已经提供了一个指向有效字符串编码变量的指针。