共享指针和回调注册的结构。调用回调时原始指针值因我之外的原因而被更改

Question

我已经实现了一个用于注册回调的接口，但遇到了一个超出我的问题。

特别是，如果函数被注册为具有指定为参数的共享指针结构的副本的回调，则在调用回调时共享指针的原始指针值会发生变化，如果指针是取消引用，则会导致出现分段错误（因为它不再指向原始对象）。但是，当我通过引用共享指针的结构来注册回调时。它工作正常。

为了得到我的意思，请考虑以下代码块。

test.h和test.c分别包含回调注册的接口和实现，而test_cb.cpp是使用此接口的主要客户端代码。

test.h

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif

typedef void (*TestFnCb)(void *pArgs);

void RegisterCallback(TestFnCb fn, void *pArgs);

void PeriodicActions();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

test.c的

typedef struct TestFnData
{
  TestFnCb pFunc;
  void *pArgs;
} TestFnData;

TestFnData fndata; 

void RegisterCallback(TestFnCb fn, void *pArgs)
{
  fndata.pFunc = fn;
  fndata.pArgs = pArgs;
}

void PeriodicActions()
{
  while(1)
  {
    if(fndata.pFunc)
    {
      fndata.pFunc(fndata.pArgs);
    }
    usleep(1000000);
  }
}

test_cb.cpp：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <memory>
#include "test.h"

class B
{
public:
  virtual void print()
  {
    std::cout << "B::print()\n";
  }
};

class D: public B
{
public:
  void print() override
  {
    std::cout << "D::print()\n";
  }
};

struct TestStruct
{
  std::shared_ptr<B> m1;
  std::shared_ptr<B> m2;
};

TestStruct myStruct;

void ThreadFuncProc()
{
  while(1)
  {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
  }
}

void MyCallback(void *pArgs)
{
  TestStruct *pStruct = static_cast<TestStruct*>(pArgs);
  std::cout << "MyCallback: pStruct " << pStruct << "\n";
  std::cout << "MyCallback: myStruct.m1.get(): " << pStruct->m1.get() << "\n";
  std::cout << "MyCallback: myStruct.m2.get(): " << pStruct->m2.get() << "\n";
  pStruct->m1->print(); // Segfault here because m1.get() isn't pointing to the correct raw pointer.
  pStruct->m2->print();
}

void TestInit(TestStruct testSt) // This is not.
// void TestInit(TestStruct &testSt) // This is fine.
{
  std::cout << "TestInit: &testSt: " << &testSt << "\n";
  std::cout << "TestInit: testSt.m1.get(): " << testSt.m1.get() << "\n";
  std::cout << "TestInit: testSt.m2.get(): " << testSt.m2.get() << "\n";
  RegisterCallback(MyCallback, &testSt);
}

int main(int argc, char **argv)
{
  myStruct.m1 = std::make_shared<D>();
  myStruct.m2 = std::make_shared<D>();

  std::cout << "myStruct.m1.get(): " << myStruct.m1.get() << '\n';
  std::cout << "myStruct.m2.get(): " << myStruct.m2.get() << '\n';
  TestInit(myStruct);
  std::thread t1(ThreadFuncProc);
  std::thread t2(PeriodicActions);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

如您所见，我创建了两个共享指针对象，每个对象都封装了一个指向类D实例的指针。然后使用包含两个共享指针对象的结构调用TestInit()。它只是将MyCallback()注册为回调并传入结构。这是它变得奇怪的地方。如果定义TestInit()接受TestStruct &而不是TestStruct，一切都很好。

产量

$ gcc -o test.o -c test.c
$ g++ -o test_cb.o -c test_cb.cpp -std=c++11
$ g++ -o main test_cb.o test.c -lpthread
$ ./main
myStruct.m1.get(): 0x6bdc30
myStruct.m2.get(): 0x6bdc50
TestInit: &testSt: 0x7fff9578e470
TestInit: testSt.m1.get(): 0x6bdc30
TestInit: testSt.m2.get(): 0x6bdc50
MyCallback: pStruct 0x7fff9578e470
MyCallback: myStruct.m1.get(): 0x7f303f730700
MyCallback: myStruct.m2.get(): 0x6bdc50
Segmentation fault (core dumped)

我没有得到的是为什么m1.get()中的副本TestInit()与main()中的副本具有相同的输出，但是当它们在MyCallback()中被调用时却没有。 pStruct明确指出TestInit()中结构的副本。是什么导致m1的封装原始指针改变了？而且，为什么m2没有这个问题？

我完全不知道为什么会这样。我已经没有用于测试的假设了。

任何见解将不胜感激！

Answer 1

在你的TestInit()功能：

RegisterCallback(MyCallback, &testSt);

&testSt是函数的testSt参数的地址，它通过值传递，因此一旦TestInit()函数返回，该地址就不再有效。