动态Proto库ABI兼容性问题引发内存分配崩溃

环境信息 #

• 使用版本：protobuf v3.19.6，语言：C++
• 操作系统：Linux Ubuntu 20.04.6
• 编译器：gcc 9.4.0，构建工具：bazel 6.5.0（通过cc_shared_library搭配cc_import构建动态链接库）

测试程序结构 #

程序拆分为多个动态库组件：

• MessageClass库：基于Proto定义，包含两个string类型字段version和message
• Class1库：负责创建MessageClass对象并传递给Class2
• Class2库：接收并处理MessageClass对象
• 独立的通信类及主入口模块

崩溃复现步骤 #

1. 构建完整程序，备份生成的Class1动态库文件
2. 修改MessageClass的proto定义，在末尾添加一个字段号更大的测试字段，重新构建整个程序
3. 用备份的旧Class1库替换新构建生成的Class1库
4. 运行程序，触发核心转储

崩溃现象 #

• 错误提示：malloc(): invalid size (unsorted)，崩溃发生在Class1的内存分配环节
• 通过gdb定位，以下场景会触发崩溃：
  • 在Class1成员函数中定义长度超过16的std::string
  • 调用MessageClass的message()方法获取字段值时
  • 调用set_message()方法设置字段值时

对比验证 #

改用常规C++类而非Proto定义MessageClass，执行相同的旧库替换操作，程序可正常运行，因此推测问题与动态Proto库的内存分配机制相关。

最小复现代码 #

void Class1::Run() {
  std::shared_ptr<ProtoMessage> message_shared_ptr = std::make_shared<ProtoMessage>();
  ProtoMessage* message_ptr = message_shared_ptr.get();
  std::string message = "";  // 若此处改为message = message_ptr->message()，google_protobuf分配内存时触发malloc错误
  std::string version = "Ve";
  std::string addition = "Class1Object" + version;  // 若version设为"Version1"，addition过长分配内存时触发错误
  message += addition;
  message_ptr->set_message(message);  // 若上述无错误，此设置字段时会触发malloc错误
  // ...
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者GabrielDracula