2017-02-16 40 views
-2

Я думал, что схожу с ума, но мои значения, выделенные кучей, изменяются при передаче cout <<.Почему std :: cout меняет мои переменные?

Чтобы вообще описать мою установку, я получил кольцевой буфер, содержащий классы, которые в основном (value, timestamp) кортежей с (double, double) типа. Я пытаюсь реализовать задержку сигнала, так что значения, переданные в этот буфер, удерживаются в буфере для некоторой фиксированной задержки, прежде чем, наконец, будут испускаться. Я инициализировал размер буфера 1024 этих объектов с некоторым известным начальным условием, а затем, получив новое входное значение, я заглядываю в начало списка, чтобы узнать, больше ли разница между меткой времени и меткой нового значения, чем задержка , Если это так, я удаляю голову списка и отбрасываю его. Наконец, я возвращаю текущего руководителя списка.

Все это работает так, как я ожидал.

Если добавить простое заявление для печати (в моей основной, после запуска фильтра задержки):

std::cout << "Signal out of delay filter: (" << s.get << ", " << s.get_timestamp() << ").\n";

Однако, всё взрывается. Внезапно элементы в моем кольцевом буфере заполняются данными мусора, которые разбивают мои оценки временных меток.

Любая идея? Вот некоторые фрагменты кода, которые могут быть релевантными, я могу разместить больше по запросу.

Редактировать: Я установил точку наблюдения на первую запись в своем буфере, чтобы увидеть, где она была изменена, и она определенно находится в вызове cout <<. Вот что GDB должен был сказать

Hardware watchpoint 2: d.buf.buffer[0] 

Old value = {value = 0, timestamp = 0} 
New value = {value = 4.10047448604823463e-322, timestamp = 0} 
_IO_new_file_overflow (f=0x7ffff783a620 <_IO_2_1_stdout_>, ch=83) at fileops.c:857 857:   
fileops.c: No such file or directory 

редактировать 2: Я не уверен, как правильно прикрепить MVCE, но вот содержимое файлов. Я надеюсь, что это будет минимально достаточно, но он фиксирует проблему, поэтому это, по крайней мере, CVE. Если это слишком много, я могу попытаться сократить его дальше, но я рискую устранение ошибки, если он получает гораздо больше минимальным:

CMakeLists.txt:

# Project Definiton 

cmake_minimum_required(VERSION 3.5) 
project("ring_buffer_mvce") 

set_property(GLOBAL PROPERTY CXX_STANDARD 14) 
set_property(GLOBAL PROPERTY CXX_STANDARD_REQUIRED ON) 

# Automated Unit Test Configuration 
enable_testing() 

add_executable(delay_test 
    src/signals/delay.cpp 
    src/test/delay_test.cpp) 

add_test(delay_test delay_test) 

SRC/сигналы/задержку. CPP

#include "delay.hpp" 

delay::delay(double time, size_t buffer_size, signal<double> initial_condition) { 
    this->time = time; 
    buf = ring_buffer<signal<double> >(buffer_size); 
    for (int i = 0; i < buffer_size; i++) { 
     buf.push(initial_condition); 
    } 
} 

delay::~delay() { 
} 

signal<double> delay::apply(signal<double> s) { 
    // Add the current signal to the delay buffer 
    buf.push(s); 

    // Check to see if our current time has elapsed 
    double cur_time_delta = s.get_timestamp() - buf.peek().get_timestamp(); 
    if (cur_time_delta >= (time - DELAY_EPSILON)) { 
     buf.pop(); 
    } 

    return buf.peek(); 
} 

SRC/сигналы/delay.hpp:

#ifndef __DELAY_H__ 
#define __DELAY_H__ 

#include <cstddef> 
#include <limits> 
#include "signal.hpp" 
#include "filter.hpp" 
#include "../utils.h" 

#define DELAY_EPSILON 0.00001 

class delay : public filter<double> { 
    public: 
    delay(double time, size_t buffer_size, signal<double> initial_condition); 
    ~delay(); 

    virtual signal<double> apply(const signal<double>); 

    private: 
    double time; 
    ring_buffer<signal<double> > buf; 
}; 

#endif 

SRC/сигналы/filter.hpp:

#ifndef __FILTER_HPP__ 
#define __FILTER_HPP__ 

#include "signal.hpp" 

template <class t> 
class filter { 
    public: 
    virtual signal<t> apply(const signal<t>) = 0; 
}; 

#endif 

SRC/сигналы/signal.hpp:

#ifndef __SIGNAL_HPP__ 
#define __SIGNAL_HPP__ 

#include <algorithm> 

template <class t> 
class signal { 
    public: 
    signal<t>(t value, double timestamp); 

    signal<t>(); 

    t get(); 
    double get_timestamp(); 

    private: 
    t value; 
    double timestamp; 
}; 


template <class t> 
signal<t>::signal(t value, double timestamp) { 
    this->value = value; 
    this->timestamp = timestamp; 
} 

template <class t> 
signal<t>::signal() { 
    timestamp = -1; 
} 

template <class t> 
double signal<t>::get_timestamp() { 
    return timestamp; 
} 


template <class t> 
t signal<t>::get() { 
    return value; 
} 

#endif 

SRC/utils.h:

#ifndef __UTILS_H__ 
#define __UTILS_H__ 

#include <cstring> 

template <class t> 
class ring_buffer { 
    public: 

    ring_buffer(size_t buffer_size); 
    ring_buffer(); 
    ~ring_buffer(); 
    void push(t data); 
    t peek(); 
    t pop(); 

    private: 
    t* buffer; 
    int data_start_idx; 
    int data_end_idx; 
    size_t size; 
}; 

template <class t> 
ring_buffer<t>::ring_buffer(size_t buffer_size) { 
    buffer = new t[buffer_size]; 
    size = buffer_size; 
    data_start_idx = 0; 
    data_end_idx = 0; 
} 

template <class t> 
ring_buffer<t>::ring_buffer() { 
    ring_buffer(64); 
} 

template <class t> 
ring_buffer<t>::~ring_buffer() { 
    delete[] buffer; 
} 

template <class t> 
t ring_buffer<t>::peek() { 
    return buffer[data_start_idx]; 
} 

template <class t> 
t ring_buffer<t>::pop() { 
    t data = buffer[data_start_idx]; 
    data_start_idx = (data_start_idx + 1) % size; 
    return data; 
} 

template <class t> 
void ring_buffer<t>::push(t data) { 
    buffer[data_end_idx] = data; 
    data_end_idx = (data_end_idx + 1) % size; 
} 

#endif 

SRC/тест/delay_test.каст:

#include <iostream> 
#include <stdio.h> 
#include "../signals/signal.hpp" 
#include "../signals/filter.hpp" 
#include "../signals/delay.hpp" 

int main(int argc, char **argv) { 
    delay d = delay(0.5, 1024, signal<double>(0, 0)); 

    double sig = 0; 
    double t = 0; 
    signal<double> s = signal<double>(0, 0); 
    while (true) { 
     s = d.apply(signal<double>(sig, t)); 
     std::cout << "Signal out of delay filter: (" << s.get() << ", " << s.get_timestamp() << ").\n"; 

     sig += 1; 
     t += 0.1; 

     getchar(); 
    } 

    return 0; 
} 
+0

На самом деле не существует какого-либо времени, нет нити или чего-то еще. Я имитирую сигнал, поэтому все работает с дискретными временными метками. Я знаю, что это определенно изменяется ** внутри ** 'cout <<' через точку наблюдения GDB, я добавлю точное местоположение в свой пост. –

+2

Нет ничего явно неправильного. 'cout' не будет мутировать аргументы, которые вы передаете. Возможно, ваши функции 'get' или' operator << 'имеют побочные эффекты? –

+0

Моя функция get не должна, это всего лишь базовый 1-строчный метод доступа (отредактированный выше). Я понятия не имею, почему это было бы. Я не знаю, будет ли оператор << иметь хотя бы. –

ответ

0

Когда вы получаете странные эффекты, как этого всегда означает какое-то повреждение памяти, из-за какой-то ошибки управления памятью.

Запуска ваш delay_test под Valgrind производит тысяч ошибок:

==28617== Invalid write of size 8 
==28617== at 0x400EED: ring_buffer<signal<double> >::push(signal<double>) (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== by 0x400C10: delay::delay(double, unsigned long, signal<double>) (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== by 0x401065: main (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== Address 0x5ab40c0 is 0 bytes inside a block of size 16,384 free'd 
==28617== at 0x4C2D6FA: operator delete[](void*) (vg_replace_malloc.c:621) 
==28617== by 0x400E04: ring_buffer<signal<double> >::~ring_buffer() (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== by 0x400BDC: delay::delay(double, unsigned long, signal<double>) (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== by 0x401065: main (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== Block was alloc'd at 
==28617== at 0x4C2C8F9: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:423) 
==28617== by 0x400E3E: ring_buffer<signal<double> >::ring_buffer(unsigned long) (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== by 0x400BB4: delay::delay(double, unsigned long, signal<double>) (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== by 0x401065: main (in /tmp/sig/delay_test) 
==28617== 
... 
... 
==28617== HEAP SUMMARY: 
==28617==  in use at exit: 0 bytes in 0 blocks 
==28617== total heap usage: 5 allocs, 5 frees, 92,160 bytes allocated 
==28617== 
==28617== All heap blocks were freed -- no leaks are possible 
==28617== 
==28617== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v 
==28617== ERROR SUMMARY: 2060 errors from 8 contexts (suppressed: 0 from 0) 

Вы чтение и запись из памяти после того, как он был освобожден, то есть ячейки памяти изменяются не ваш переменные, они находятся в памяти, которая была освобождена, а затем перераспределена для чего-то другого.

Ваш ring_buffer управляет динамически распределенной памятью, но не имеет определяемого пользователем конструктора копирования или оператора присваивания. Это означает, что он полностью сломан.

+0

Да, это он. Определены необходимые конструкторы копирования в ring_buffer, и теперь он функционирует так, как ожидалось. Похоже, я кое-что прочитал, чтобы сделать на процедурах создания объектов на C++. Благодаря! –