Question

我使用带有动态加载库的std :: shared_ptr遇到了问题。我只测试过这个在Visual Studio 2015上，但在其他平台/编译器上可能存在同样的问题。这是一个蒸馏的例子一个更大的程序，并不是为了说明好的C ++，而是一个重现问题的最小案例。

如果您有以下代码构建到库，Windows上的DLL

static int* local_allocate_memory(  ) { return( new int( 10 ) ); }

extern "C" __declspec(dllexport) void* get_allocation_function( )
{
    return( local_allocate_memory );
}

然后有一个测试程序，它在构建时没有链接到上面的库

#include <Windows.h>

void main(  )
{
    int* allocatedMemory = nullptr;

    {
        // The string here is wherever the result of the DLL library build went
        HMODULE hModule = LoadLibraryEx( L"../Debug/DynamicLibrary.dll", nullptr, 0 );

        // get_allocation_function must have "C" external linkage.
        auto function =  GetProcAddress( hModule, "get_allocation_function" );

        // Get a pointer to a C++ function that will allocate some memory
        auto allocation_function = function( );

        auto allocater = reinterpret_cast<int*(*)( )>( allocation_function );

        allocatedMemory = allocater( );

        BOOL result = FreeLibrary( hModule );
    }

    delete allocatedMemory;
}

上述程序中的一切正常。这是为了说明这不是CRT或其他交叉DLL内存分配问题的问题。

现在，如果您将local_allocate_memory更改为

static std::shared_ptr<int> local_allocate_memory(  )
{
    return( std::make_shared<int>( 10 ) );
}

并在主程序中进行更改以匹配此项

#include <Windows.h>

#include <memory>

void main(  )
{
    std::shared_ptr<int> allocatedMemory;

    {
        HMODULE hModule = LoadLibraryEx( L"../Debug/DynamicLibrary.dll", nullptr, 0 );

        // get_allocation_function must have "C" external linkage.
        auto function =  GetProcAddress( hModule, "get_allocation_function" );

        // Get a pointer to a C++ function that will allocate some memory
        auto allocation_function = function( );

        auto allocater = reinterpret_cast<std::shared_ptr<int>(*)( )>( allocation_function );

        allocatedMemory = allocater( );

        BOOL result = FreeLibrary( hModule );
    }

    allocatedMemory.reset( );   // Fails here
}

程序将因std :: shared_ptr重置而导致内存访问冲突失败。这让我困惑了很长一段时间。我认为问题在于std :: shared_ptr中使用的虚拟类型擦除。

Visual Studio 2015使用名为_Ref_count_base的类型作为控制块os std :: shared_ptr。当您执行类似std :: make_shared（10）的操作时，会创建一个名为_Ref_count_obj的_Ref_count_base的模板化子类。 _Ref_count_obj实现了各种称为_Destroy之类的虚拟基类方法。作为一个模板类这会导致模板实例化。 instantion的vtable指向编译器放置这些实例的位置方法。在上面动态加载的DLL的情况下，这些实例存在于DLL中。

所有这一切的结果是，当你传递一个std :: shared指针时，它有指向它的函数的指针，它几乎可以存在，取决于你的编译器/链接器如何处理模板实例化。所以在上面的例子中动态加载的库被卸载，因此这些函数的实例导致悬空函数指针在您的vtable中，当您尝试在reset（）调用中运行它们时会导致内存访问冲突。

所以那就是我的问题。首先，我无法找到对此问题的任何确认或对此进行任何讨论，有没有？第二，任何人都有任何好的建议来解决问题。我用自定义分配器做了一些事情但我想知道是否有一个简单的解决方案。注意，在我的现实世界中，不能卸载共享库不是一个选项程序

这不是一个更普遍的问题。通过vtables跨DLL边界隐式导出模板实例化。例如，这可能会对使用动态加载库的依赖注入模式的程序产生潜在影响。

Answer 1

如果您希望以这种方式使用您的模块，请考虑让它获取对自身的引用，以确保它不会被卸载。

如果绝对需要在销毁所有对象后卸载模块，请考虑维护所有此类对象的列表，并在销毁所有对象时释放库。您可以使用监视程序线程和FreeLibraryAndExitThread或线程池监视程序和FreeLibraryWhenCallbackReturns。小心比赛。

或者，考虑使用COM，它内置了对此类生命周期管理问题的支持（请参阅DllCanUnloadNow等）。

动态库加载，模板实例化和std :: shared_ptr

1 个答案: