如何修复 Python 函数中的段错误 "classify_argument" 在 ../src/x86/ffi64.c：158

Question

Intro

我正在用python开发一个程序。它使用C库，该库使用SWIG链接到python。 C 库是 TCP 服务器之王，它在单独的 C 线程中处理客户端连接。这些线程从客户端接收数据，然后执行基本的传入数据处理和分析。之后，解析后的数据通过"Python函数回调"发送到python。然后用 C 处理"Python函数回调"的结果并发送回客户端。

有一些段错误是由我的代码中的错误(双释放内存、NULL 指针计算)引起的，我已经解决了。

但是现在我在 Python 解释器代码中遇到了段错误。而且我不明白如何解决它。

调试

我有一个使用 gdb 的回溯(为了清楚起见，省略了从 5 到 11 的堆栈帧)：

#0  classify_argument (type=0x55, classes=0x0, byte_offset=byte_offset@entry=0) at ../src/x86/ffi64.c:158
#1  0x00007ffff4b4212c in examine_argument (type=<optimized out>, classes=classes@entry=0x7fffeb522c60, in_return=in_return@entry=false, pngpr=pngpr@entry=0x7fffeb522c58, pnsse=pnsse@entry=0x7fffeb522c5c) at ../src/x86/ffi64.c:314
#2  0x00007ffff4b4296f in ffi_closure_unix64_inner (closure=0x7ffff7ff20f0, rvalue=0x7fffe4024820, reg_args=0x7fffeb522cc0, argp=0x7fffeb522d90 "") at ../src/x86/ffi64.c:615
#3  0x00007ffff4b42de4 in ffi_closure_unix64 () at ../src/x86/unix64.S:229
#4  0x00007ffff5fd0b21 in MyCCodeConnectionHandler (parameter=0x7ffff7ff20f0, connection=0x7fffe4024820, event=SERVER_CONNECTION_CLOSED) at my_code/server.c:586
...
#12 0x00007ffff7bc4184 in start_thread (arg=0x7fffeb523700) at pthread_create.c:312
#13 0x00007ffff71e403d in clone () at ../sysdeps/unix/sysv/linux/x86_64/clone.S:111

当我尝试在 gdb 中打印类型>类型变量时，我看到：

(gdb) print type->type
Cannot access memory at address 0x5f

函数classify_argument的类型参数似乎无效，因为我知道从 0x0000000000000000 到 0x000000000000FFFF 的地址用于空指针检测。这就是SegFault的原因。

我已经使用断点调试了对函数classify_argument的其他调用，它向我展示了类型参数接收另一种值：

classify_argument (type=0x7ffff6662ee8, classes=0x1, byte_offset=byte_offset@entry=0) at ../src/x86/ffi64.c:158
classify_argument (type=0x7ffff65e7e10, classes=0x0, byte_offset=byte_offset@entry=0) at ../src/x86/ffi64.c:158
classify_argument (type=0x7ffff65e7e10, classes=0x0, byte_offset=byte_offset@entry=0) at ../src/x86/ffi64.c:158

并且没有段错误。

代码和辅助信息

这是一块../src/x86/ffi64.c：

155 static size_t
156 classify_argument (ffi_type *type, enum x86_64_reg_class classes[],
157        size_t byte_offset)
158 {
159   switch (type->type)
160     {
161     case FFI_TYPE_UINT8:
162     case FFI_TYPE_SINT8:
163     case FFI_TYPE_UINT16:
164     case FFI_TYPE_SINT16:
165     case FFI_TYPE_UINT32:
166     case FFI_TYPE_SINT32:
167     case FFI_TYPE_UINT64:
168     case FFI_TYPE_SINT64:
169     case FFI_TYPE_POINTER:
170       {
171   size_t size = byte_offset + type->size;
172 
173   if (size <= 4)
174     {
175       classes[0] = X86_64_INTEGERSI_CLASS;
176       return 1;
177     }
178   else if (size <= 8)
179     {
180       classes[0] = X86_64_INTEGER_CLASS;

我知道 GIL 锁，在从 C 线程调用 python 代码之前必须获取它。这是一块my_code/服务器.c

...
static void
MyCCodeConnectionHandler(void* parameter, ConnectionStruct *connection, ConnectionEvent event)
{
if(parameter != NULL) { //parameter is a pointer to Python callback
PyGILState_STATE gstate;
gstate = PyGILState_Ensure();
((void (*)(long, long))parameter)((long)connection, event);
PyGILState_Release(gstate);
}
}
...

paramter参数在 Python 中具有以下 CTYPES 定义

ConnectionHandlerFuncType = ctypes.CFUNCTYPE(None, ctypes.c_void_p, ctypes.c_long)

并在传递给 C 之前使用此 Python 代码进行转换

def py_callback(connection, event):
# some code here
ctype_function_wrapper = ConnectionHandlerFuncType(py_callback)
cfunction_pointer = ctypes.cast(ctype_function_wrapper, ctypes.c_void_p).value
# cfunction_pointer is passed as parameter arg to MyCCodeConnectionHandler

请帮助我解决这个段错误。

Answer 1

导演已经解决了我的问题。这似乎是在SWIG中进行回调的唯一正确方法。我传递回调到 C 级的方式是错误的。

这是我的 C 回调现在的样子：

static void
MyCCodeConnectionHandler(void* parameter, ConnectionStruct *connection, ConnectionEvent event)
{
//parameter contains (ConnectionCallbackDirector *) value casted to (void *)
if(parameter != NULL) {
PyGILState_STATE gstate = PyGILState_Ensure();
((ConnectionCallbackDirector *)parameter)->run(connection, event);
PyGILState_Release(gstate);
}
}

董事守则：

class ConnectionCallbackDirector {
public:
virtual ~ConnectionCallbackDirector() {}
virtual void run(ConnectionStruct *, ConnectionEvent) {}
};

我都放在SWIG的*.i文件中，enabled director feature for SWIG module and ConnectionCallbackDirector class.

在python中，我编写了从ConnectionCallbackDirector继承的这个类

class ConnectionCallback(my_c_lib.ConnectionCallbackDirector):
def __init__(self, pycallback):
my_c_lib.ConnectionCallbackDirector.__init__(self)
self._pycallback = pycallback
def run(self, connection, event):
return self._pycallback(connection, event)

并将从 ConnectionCallback 类创建的对象传递到 C 代码中。

现在一切都很好！