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源代码如下：
#include <iostream> #include <string> #include <vector&t; #include <thread> struct A { std::string name = "blacksmith"; int age = 100; }; struct B1 { std::string local_name = "jd-B1"; void func1(A* a) { while (true) { a->name = local_name; std::string key = local_name + "**"; } } }; struct B2 { std::string local_name = "jd-B2"; void func1(A* a) { while (true) { a->name = local_name; std::string key = local_name + "**"; } } }; int main() { /** * 探测是否支持 COW */ std::string* test = new std::string("blacksmith"); std::string name = *test; std::cout << "test:" << test->data() << ", name=" << name.data() << std::endl; if (test->data() == name.data()) { std::cout << "COW(Copy On Write) support!" << std::endl; } else { std::cout << "COW(Copy On Write) NOT support!" << std::endl; } delete test; /** * 多线程操作 */ std::vector<std::thread> th_vec; int thread_count = 4; A a; B1 b1; B2 b2; for (int i = 0; i < thread_count; i++) { th_vec.emplace_back([&](){ b1.func1(&a); }); th_vec.emplace_back([&](){ b2.func1(&a); }); } for (auto& item : th_vec) { item.join(); } std::cout << "=========END==========" << std::endl; return 0; } 编译：
g++ --std=c++11 string-test.cc -g -lpthread 查看 coredump 栈：
(gdb) bt #0 0x00007f5613350e20 in __memcpy_ssse3 () from /usr/lib64/libc.so.6 #1 0x00007f5613ba8650 in std::string::_Rep::_M_clone(std::allocator<char> const&, unsigned long) () from /usr/lib64/libstdc++.so.6 #2 0x00007f5613ba86d4 in std::string::reserve(unsigned long) () from /usr/lib64/libstdc++.so.6 #3 0x00007f5613ba893f in std::string::append(char const*, unsigned long) () from /usr/lib64/libstdc++.so.6 #4 0x0000000000402808 in std::operator+<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > ( __lhs="jd-B2", '\000' <repeats 11 times>, "!\000\000\000\000\000\000\000@9@\000\000\000\000\000(I\213\071\375\177\000\000\060I\213\071\375\177\000\000Q\002\000\000\000\000\000\000\"", '\000' <repeats 15 times>, "\001", '\000' <repeats 15 times>, "\377\377\377\377\377\377\377\377\000\000\000\000\000\000\000\000\377\377\377\377\377\377\377\377", '\000' <repeats 88 times>..., __rhs=0x40386a "**") at /opt/rh/devtoolset-7/root/usr/include/c++/7/bits/basic_string.h:5917 #5 0x000000000040263f in B2::func1 (this=0x7ffd398b4920, a=0x7ffd398b4930) at string-test.cc:28 #6 0x0000000000401108 in <lambda()>::operator()(void) const (__closure=0x19a5368) at string-test.cc:62 #7 0x0000000000401fde in std::__invoke_impl<void, main()::<lambda()> >(std::__invoke_other, <lambda()> &&) (__f=...) at /opt/rh/devtoolset-7/root/usr/include/c++/7/bits/invoke.h:60 #8 0x0000000000401cb0 in std::__invoke<main()::<lambda()> >(<lambda()> &&) (__fn=...) at /opt/rh/devtoolset-7/root/usr/include/c++/7/bits/invoke.h:95 #9 0x0000000000402392 in std::thread::_Invoker<std::tuple<main()::<lambda()> > >::_M_invoke<0>(std::_Index_tuple<0>) (this=0x19a5368) at /opt/rh/devtoolset-7/root/usr/include/c++/7/thread:234 #10 0x000000000040233f in std::thread::_Invoker<std::tuple<main()::<lambda()> > >::operator()(void) (this=0x19a5368) at /opt/rh/devtoolset-7/root/usr/include/c++/7/thread:243 #11 0x00000000004022fe in std::thread::_State_impl<std::thread::_Invoker<std::tuple<main()::<lambda()> > > >::_M_run(void) (this=0x19a5360) at /opt/rh/devtoolset-7/root/usr/include/c++/7/thread:186 #12 0x000000000040343f in execute_native_thread_routine () #13 0x00007f5613df8dd5 in start_thread () from /usr/lib64/libpthread.so.0 #14 0x00007f5613302ead in clone () from /usr/lib64/libc.so.6 比较疑惑的一点是，多线程写 string，为什么不是在写入那一行 core，而是在后面拼接成员变量？
a->name = local_name; // 我理解应该是这一行报 core
std::string key = local_name + "**"; // 实际在操作 local_name 的时候 core，并且看栈，local_name 内存乱了
辛苦各位大佬，有时间的帮忙看看，很是疑惑。 谢谢。
25 条回复 2021-02-09 21:21:02 +08:00
 | 1 yianing 2021-02-03 20:57:58 +08:00 via Android a->name 写入的时候只是拷贝了 header 部分，虽然也是多写但是写入都是同一份数据，没报错只能说运气好吧，下面 appen 的地方就是多个线程操作一份指针数据了 |
| 2 yianing 2021-02-03 21:05:06 +08:00 @yianing golang 里面的 string 是不可变的，我用 int 测试一下 ```go package main import "time" type A struct { age int } type B struct { age int } func (b *B) Op(a *A) { for { a.age++ b.age++ } } func main() { b := &B{} a := &A{} for i := 0; i < 3; i++ { go b.Op(a) } time.Sleep(100 * time.Millisecond) } ``` go run -race 的时候两个++都是会报错的 |
 | 3 secondwtq 2021-02-03 21:35:28 +08:00 via iPhone 多线程写入，结果就是写入的数据不可靠，不是直接给你报错。 只有你再使用写入的数据时才会把问题暴露出来，而在实际程序中很难知道是谁什么时候写入的数据，这是并发错误难调试的原因之一，报错的点不一定是 data race 发生的点。 有时候也会故意这么做，性能会好一些， |
 | 4 hxndg 2021-02-03 22:46:21 +08:00 首先，你这个应该不会只出现一种 core 的结果 27 行应该也可能出现 core，但 core 的原因应该是多个线程 free 同一个地方导致的。 另外 28 行出现 core 的原因看流程像是拷贝的时候生成的临时变量都是在 local_name 上，然后不同线程操作导致拷贝的长度无效导致的。 当然以上结论需要事实+观察寄存器传参确定，我忘了 X86_64 位下寄存器的值代表的含义了，不做任何正确性保证。 |
 | 5 matrixji 2021-02-04 00:18:32 +08:00 楼主你确定这个问题不是混用了 devtoolset-7 和系统的 libstdc++导致的。 从 C++11 本省来讲 a->name = local_name; 走的是 operator= 由于 local_name 的长度 大于 A::name 实际上这里都不会发生内存的释放和申请，只会有 Copy 操作。所以这里应该不会有内存错误才对。 至于 std::string key = local_name + "**"; 就应该更加没有问题了。 |
 | 6 imjamespond 2021-02-04 00:42:15 +08:00 via Android string 本质上好像是个 vector |
 | 7 Wirbelwind 2021-02-04 01:12:22 +08:00 升级一下编译器 msvc 没能复现出来 每个线程读取的都是线程内 local_name，而且 local_name 没有被写入过， 应该不会有这种情况 |
 | 8 blacksmith OP @yianing 谢谢详细的讲解。在 append 的地方，都是只读的成员变量 local_name，并没有去写。但是栈中显示的这个变量内存乱了，比较让人诧异。按说应该是 a->name 的内存有问题才对。 |
| 9 blacksmith OP @secondwtq 是的，我开始也认为写入会导致数据不准确。但是 local_name 变量是一个成员变量，并没有去修改它。开始怀疑是 cow 的一些机制导致的，但是我找不到任何的证据。线上发生了类似的 core，栈的地方和实际的操作有问题的地方不一致，导致排查的时候需要通览一下代码，我在想有没有什么方法可以直接定位到写错误的地方？ |
| 10 blacksmith OP @hxndg 非常感谢。确实会有两种 coredump 发生。 第一种 27 行的那个，比较好理解。 发生在 28 行的这个 core 其实不太符合预期，如果拷贝的临时变量不是存储在左边的值，而是右边的值，那么可以说的通。但是我确实没有找到类似的证据，证明这一点。 谢谢了。 |
| 11 blacksmith OP @matrixji 应该不是的，我开始的版本没有使用 devtooset-7，也有问题，后面想升级 gcc 版本，发现也是类似的问题。 coredump 的内容确实如我帖子里的。很是奇怪为啥 std::string key = local_name + "**";这一行会有问题。 谢谢回复。 |
| 12 blacksmith OP @imjamespond 怀疑是 cow 做了什么动作，可是我没有证据:) 谢谢回复。 |
| 13 blacksmith OP |
 | 14 Monad 2021-02-04 10:21:02 +08:00   我这边是在 operator=的时候，g++4.8.5 |
不一定会在这里 上面的图不对 补一个图 | 16 hxndg 2021-02-04 16:41:51 +08:00 建议还是上 libc 源码看看吧，这个明显跟编译器行为有关了。 不过没明白干嘛要干这种事情呢？一般这种多线程操作都是极度小心的。 |
| 17 blacksmith OP @Monad 会有两种 core 。一种是你尝试的这个，还有一种是我发的那种。 |
| 18 blacksmith OP @hxndg 线上系统有个类似的问题被发现了，不过栈看着比较奇怪，我按照那个逻辑写了这个来复现。问题已经修复了，但是还是没能找到一个比较信服的解释，来说明 std::string key = local_name + "**";这行会 core 的原因。 确实多线程操作不小心导致的问题。 |
| 19 matrixji 2021-02-05 10:28:25 +08:00 @blacksmith 重新看了一下 libstdc++的源码。baseic_string::operator=的 实现，不同版本不一样。所以我的环境永远不会 codedump 。 https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/releases/gcc-4.8.5/libstdc%2B%2B-v3/include/bits/basic_string.h 是 Centos 对应的版本，实现很简单： basic_string& operator=(const basic_string& __str) { return this->assign(__str); } 无条件地去 assign 新的内容，assign 里面的逻辑就是 free 老的，clone 新的。 https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/releases/gcc-9.3.0/libstdc++-v3/include/bits/basic_string.h 你可以找下新版的实现就不一样了，如果当前的长度够了，就不会去 free，而是直接在当前 buffer 上 Copy 。 由于是多线程操作，所以会造成两个线程同时执行 assign 的操作。 那么有可能出现： 同一个地址被 free 两次，照成 double free，那就是 @Monad 提到的第一个错误。 被 free 掉了继续使用，那就是你出现的这种情况： 线程 1：Free -> New -> 使用（实际已经被 Free 掉了） 线程 2：..........................Free............. 所以 coredump 的时机也就不一定了。如果楼主要细究，可以用 valgrind 跑一下就清楚了。 |
| 20 hxndg 2021-02-05 11:30:31 +08:00 local_name + "**"和 key 必然是放在栈上申请的临时变量，按照道理来说不应该有问题，所以我做了个尝试： 我把你 B1.func1 核 B2.func1 里面的`a->name = local_name`去掉以后，试了下就一直没出现 core 的现象了。 估计又是编译器做的一些“好事”导致的问题，感觉还是跟利用了 a->name 有关系，和生命周期什么的有关。 我司之所以不用 C++，用 C 一部分原因也是因为避免编译器的操作。。。。 |
| 21 hxndg 2021-02-05 11:37:16 +08:00 @matrixji 不，你这个说法没有解释清楚为什么 local_name + "**"为什么会 core， 每个线程都是在自己的栈上操作，local_name+"**"的结构应该是在本地栈上分配的，即使 assign 的是直接这个地址也不应该 core 才对。 |
| 22 Wirbelwind 2021-02-06 05:03:22 +08:00 @hxndg 上面 a->name = local_name 之后，编译器一定程度上可能会直接使用保存了 a->name 的寄存器(应该是 a)来替代 local_name 的寄存器 |
| 23 hxndg 2021-02-06 11:12:22 +08:00 via Android @Wirbelwind 嗯，我也怀疑是这个，但是没把代码下下来看并不确定 |
 | 24 YouLMAO 2021-02-07 19:59:12 +08:00 @blacksmith sse3 很明显异常呀, 因为内存没对齐呀, 不是一个个字节拷贝是一块块拷贝的 |
 | 25 vduang 2021-02-09 21:21:02 +08:00 @blacksmith 堆内存只要一乱，程序可能在任何使用堆内存的地方崩溃，崩溃的地方和 bug 的地方可能没有任何关联，这个现象是正常的，也是这样的问题难以排查的原因。 你这段代码的问题在于多个线程中 a->name 被并发赋值，导致 a->name （同时也是 local_name ）指向的原来的堆内存被多次释放了，如果这段内存在被释放后又被重新分配出去被写入的话，local_name 指向的就是一堆垃圾了，所以即使你是在读取 localname，并没有修改 localname，程序也会在这里崩溃。 所以这段代码什么时候崩溃在哪崩溃纯看运气。 |
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