编译 50 字节代码耗费 4G 内存 2015-03-17 程序员的那些事程序员的那些事程序员的那些事微信号 iProgrammer 功能介绍最有影响力的程序员自媒体，关注程序员相关话题

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-08-07 06:39 141阅读 0赞

## 编译 50 字节代码耗费 4G 内存 ##

导读：Valve 工程师 Bruce Dawson 写了一个大小仅为50字节的程序，成功使 Visual Studio 的 C++ 编译器申请了 4GB 内存，并最终造成卡死状态。通过分析编译过程中内存的分配使用情况，Bruce 试图弄清造成这种状况的原因，并已将该问题提交给 VC++ 团队。（感谢@\_La\_Isla\_Bonita 的热心翻译。如果其他朋友也有不错的原创或译文，可以尝试推荐给伯乐在线。）

想用宏和内联汇编做些邪恶的事情(仅仅试着做一些怪异的测试，目的无关紧要)，我决定写个程序让Vistual Studio的C++编译器分配4GB的内存，然后处于卡死状态。

写个50字节的代码就可以了。

一开始我可能没注意到我的机子并没有4GB的空闲内存，疯狂的数据分页，需要找到4GB的内存，使得我的笔记本在几分钟内都毫无反应。如果你的机子有超过4GB的空闲内存，使用ETW做内存分析倒是个很好的测试，看看你可以复现我的结果吗？

我简化了代码，只留下的最基本的精华部分，只是觉得这样很好玩：

> void test()
> 
> \{
> 
> \_\_asm \{ add eax
> 
> \_\_asm \{ add eax
> 
> \}
> 
>   
>

这是编译器的输出：

> error C2414: illegal number of operands
> 
> error C2414: illegal number of operands
> 
> error C2400: inline assembler syntax error in ‘opcode’; found ‘end of file’
> 
> fatal error C1060: compiler is out of heap space

![0_wxfrom_5][]

我是在Windows 64位上运行的，编译器是32位的大型地址进程，所以堆空间耗尽意味着分配大约4GB的内存空间。我连续进行多次编译，可以看出每次4GB的内存使用量都在飙升。

我很好奇，到底是哪部分编译程序在分配这些内存。我使用cl.exe编译器，用etwheap.bat记录了所有的堆空间和VirtualAlloc 分配 ，并再次编译了源文件。事实证明我本应该使用wprui’s VAlloc Usage选项去获取追踪。仅仅只有几MB是从堆上分配的，大部分都是使用VirtualAlloc来分配的，如图所示：

![0_wxfrom_5 1][]

接下来，为了完成调查，我查看了所有的调用栈。我们可以看到内联汇编程序的语法分析器正在使用它自己的VirtualHeap分配大量的Asm Tokens。VirtualHeap::Create 预留内存空间，VirtualHeap::HeapExtend提交内存。再深入研究下（没有显示）发现内存空间预留在512KB的内存块，被提交在32KB的内存块。

![0_wxfrom_5 2][]

还有一些细节，不是很清楚，像为什么VirtualHeap：：HeapExtend调用 VirtualHeap：：Create，但是却没有源代码，难以得知。

所以我们不再探究了，我像往常一样将把这个问题提交给VC++团队。如果他们解决了这个问题，我并不惊讶，这也算不上是一个严重的问题。第一次遇到这个问题时，因为我的机子没有4GB的空闲内存，所以才注意到它。

编译器是32位进程也是件好事儿，要不然它还会继续消耗内存，将远远超过4GB。条件限制万岁！

这些测试都是在VC++ 2010 的调试版本上进行的，我没试过其他版本。

**Linux 变体**

还有一个很类似的问题（链接器在一个很简单的程序上消耗了大量内存，详情见 栈溢出）。

**Windows 糟透了？**

我预料到有人会说Windows太烂了，这就是为什么当遇到这个问题时，我的笔记本几分钟内都毫无反应。但是如果在Linux和OSX系统上分配（或写入）4GB的内存，并不会引发严重的系统延迟问题，但其实这说明不了什么。我的笔记本只有8GB的内存，大部分都在被使用，想获取到空闲的4GB内存的唯一可能的办法就是把大量的数据写到磁盘上。笔记本的硬盘相当慢，如果我是在工作机子上（32GB的内存，20GB可用）或者当笔记本上只有很少的程序在运行时（5GB空闲内存），做同样的测试，4GB内存的分配和释放不到5秒中就可以完成。

Reddit的讨论链接在这儿。

**额外补充**

很奇怪，怎么会有一些博客文章比其他人的更受欢迎…

有人在复现这个问题时遇到了困难，这个bug只能确定在VS2010 SP1 出现，并且test函数放在源文件的最后。

这显然不是一个严重的bug—代码也有缺陷，编译器有给出了警告并且指出问题所在，也没出现什么大问题。但是它的确是一个失败的词法分析程序。尤其是，内存不足会阻止VC++去报告一些括号不匹配的问题—假如你在test函数之后再添加一个函数，词法分析完成后，额外的警告就会显示出来了。

编译错误代码时给出出错的信息提示是很重要的，这也是Clang的显式设计目标之一。

PS：【@棉花糖啊棉花糖o\_o】成功在 Visual Studio SP1 中复现这个 Bug 了。见下图或查看原图。

![0_wxfrom_5 3][]

原文出处：Bruce Dawson

译文出处：伯乐在线 - JingerJoe

链接：http://blog.jobbole.com/46106/

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