含oneAPI TBB头的PCH在VS中引发std::length_error异常问题咨询

问题现象 #

在Visual Studio 2022 17.7.6版本中编译运行以下代码时，MS C++ STL会抛出std::length_error异常，原因是代码尝试以size_t(-1)作为参数创建std::vector。

代码示例 #

main.cpp

//main.cpp
#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include <vector>
#include <iostream>

int foo()
{
    return -1;
}

int main()
{
    std::vector<int> vs(foo() + 1);
    std::cout << vs.size() << std::endl;
    return 0;
}

stdafx.h

//stdafx.h
#pragma once
#include <tbb/parallel_for.h>

触发与缓解条件 #

• 启用**Additional Security Checks (/sdl)**编译选项时会触发异常，禁用该选项则问题消失
• Release和Debug构建模式下，所有Runtime Library设置（/MT、/MTd、/MD、/MDd）均受此问题影响
• 仅引入Intel Threading Building Blocks (TBB)的<tbb/parallel_for.h>头文件即可触发该行为，无需链接TBB库（测试使用vcpkg的2021.10.0#3版本）

汇编代码分析 #

Release配置汇编片段 #

std::vector<int> vs(foo() + 1);
00007FF79AF822C3  call        std::vector<int,std::allocator<int> >::_Xlength (07FF79AF81C70h)  

foo()调用被内联，代码会立即抛出异常。

Debug配置汇编片段 #

std::vector<int> vs(foo() + 1);
00007FF7ACC743DD  mov         edx,20h  
00007FF7ACC743E2  lea         rcx,[vs]  
00007FF7ACC743E6  call        std::vector<int,std::allocator<int> >::__autoclassinit2 (07FF7ACC712E9h)  
00007FF7ACC743EB  lea         rcx,[rbp+104h]  
00007FF7ACC743F2  call        std::allocator<int>::allocator<int> (07FF7ACC714A1h)  
00007FF7ACC743F7  mov         qword ptr [rbp+138h],rax  
00007FF7ACC743FE  call        foo (07FF7ACC713D9h)  
00007FF7ACC74403  add         eax,1  
00007FF7ACC74406  mov         eax,eax  
00007FF7ACC74408  mov         rcx,0FFFFFFFFFFFFFFFFh  
00007FF7ACC7440F  cmovb       rax,rcx  
00007FF7ACC74413  mov         rcx,qword ptr [rbp+138h]  
00007FF7ACC7441A  mov         r8,rcx  
00007FF7ACC7441D  mov         rdx,rax  
00007FF7ACC74420  lea         rcx,[vs]  
00007FF7ACC74424  call        std::vector<int,std::allocator<int> >::vector<int,std::allocator<int> > (07FF7ACC714F6h)  

其中可疑的代码片段为：

00007FF7ACC74408  mov         rcx,0FFFFFFFFFFFFFFFFh  
00007FF7ACC7440F  cmovb       rax,rcx  

这段代码会在foo()+1（即-1+1=0）的结果被转换为无符号类型时，错误地将其替换为size_t(-1)，最终导致vector构造时触发长度校验异常。

疑问 #

这是Visual Studio的Bug，还是TBB与Additional Security Checks编译选项的兼容性问题？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gbg