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Início / coding / Perguntas / 79576605
Accepted
Daniil Yefimov
Daniil Yefimov
Asked: 2025-04-16 15:26:43 +0800 CST2025-04-16 15:26:43 +0800 CST 2025-04-16 15:26:43 +0800 CST

Falha de segmentação durante serialização usando protobuf em C++17

  • 772

Meu objetivo é serializar informações usando protobuf em C++.

arquivo proto:

syntax = "proto3";

package PhoneBookSerialize;

message Date {
  int32 year = 1;
  int32 month = 2;
  int32 day = 3;
}

message Contact {
  string name = 1;
  Date birthday = 2;
  repeated string phone_number = 3;
}


message ContactList{
  repeated Contact contact = 1;
}

Código relacionado ao contato:

struct Contact {
  std::string name;
  std::optional<Date> birthday;
  std::vector<std::string> phones;

  bool operator<(const Contact& other) const {
    return name < other.name;
  }
};

class PhoneBook {
public:
  
  explicit PhoneBook(std::vector<Contact> contacts);
  void SaveTo(std::ostream& output) const;

private:
  std::vector<Contact> contact_book;

};

PhoneBook::PhoneBook(std::vector<Contact> contacts) : contact_book(contacts) {
    std::sort(contact_book.begin(), contact_book.end());
};

Função de serialização:

void PhoneBook::SaveTo(std::ostream& output) const {
    PhoneBookSerialize::ContactList contact_list;
    for(const auto& contact : contact_book){
        PhoneBookSerialize::Contact* pb_contact = contact_list.add_contact();
        pb_contact->set_name(contact.name);
        if(contact.birthday.has_value()){
            PhoneBookSerialize::Date* pb_date = pb_contact->mutable_birthday();
            pb_date->set_year(contact.birthday->year);
            pb_date->set_month(contact.birthday->month);
            pb_date->set_day(contact.birthday->day);
        }
        
        for(const auto& phone : contact.phones){
            pb_contact->add_phone_number(phone);
        }
    }

    contact_list.SerializeToOstream(&output);
};

arquivo main.cpp

#include "phone_book.h"
#include "contact.pb.h"
#include <sstream>

using namespace std;

int main(){
    const PhoneBook ab({
        {"Ab ba", Date{1980, 1, 13}, {"+79850685521"}},
        {"Ac ca", Date{1989, 4, 23}, {"+79998887766", "+71112223344"}},
        {"Ad da", Date{1989, 4, 23}, {}},
        {"No Birthday", std::nullopt, {"+7-4862-77-25-64"}},
      });
    
      ostringstream output(std::ios::binary);
      ab.SaveTo(output);
    
      istringstream input(output.str(), std::ios::binary);
    
      PhoneBookSerialize::ContactList list;
      list.ParseFromIstream(&input);
      return 0;
}

Arquivo CMakeLists.txt:

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(PhoneBookProtobuf LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# Find Protocol Buffers package
find_package(Protobuf REQUIRED)

# Find Abseil package
find_package(absl REQUIRED)

include_directories(${Protobuf_INCLUDE_DIRS})
include_directories(${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR})

# Generate protobuf files from proto directory
protobuf_generate_cpp(PROTO_SRCS PROTO_HDRS proto/contact.proto)

# Add all source files
add_executable(main
    src/main.cpp
    src/phone_book.cpp
    src/phone_book.h
    ${PROTO_SRCS}
    ${PROTO_HDRS}
)

# Link necessary libraries
target_link_libraries(main 
    ${Protobuf_LIBRARIES}
    absl::log
    absl::log_internal_message
    absl::log_internal_check_op
)

Estou usando os seguintes comandos para criar e executar meu código:

1. Configure project:
cmake --preset default

2. Build Project:
cmake --build --preset debug

3. Run Project:
./build/main

Depois de executar o projeto, estou recebendo uma falha de segmentação no list.ParseFromIstream(&input);. Suponho que tenha algo a ver com o meu arquivo de configuração do Cmake. Também adicionei o pacote abseil à minha configuração do Cmake, porque sem ele no meu sistema operacional (macOS), o código não compila.

Mensagens de erro:

AddressSanitizer:DEADLYSIGNAL
=================================================================
==4319==ERROR: AddressSanitizer: SEGV on unknown address 0x000000000020 (pc 0x000000000020 bp 0x7ff7b0d5f350 sp 0x7ff7b0d5f318 T0)
==4319==Hint: pc points to the zero page.
==4319==The signal is caused by a READ memory access.
==4319==Hint: address points to the zero page.
    #0 0x000000000020  (<unknown module>)
    #1 0x00010f5e6a24 in google::protobuf::internal::TcParser::FastMtR1(google::protobuf::MessageLite*, char const*, google::protobuf::internal::ParseContext*, google::protobuf::internal::TcFieldData, google::protobuf::internal::TcParseTableBase const*, unsigned long long)+0x74 (libprotobuf.29.3.0.dylib:x86_64+0xb8a24)
    #2 0x00010f63abdb in bool google::protobuf::internal::MergeFromImpl<false>(google::protobuf::io::ZeroCopyInputStream*, google::protobuf::MessageLite*, google::protobuf::internal::TcParseTableBase const*, google::protobuf::MessageLite::ParseFlags)+0xd1 (libprotobuf.29.3.0.dylib:x86_64+0x10cbdb)
    #3 0x00010f63bda2 in google::protobuf::MessageLite::ParseFromIstream(std::__1::basic_istream<char, std::__1::char_traits<char>>*)+0x32 (libprotobuf.29.3.0.dylib:x86_64+0x10dda2)
    #4 0x00010f1adbf9 in main main.cpp:23
    #5 0x7ff8165ad52f in start+0xbef (dyld:x86_64+0xfffffffffff1f52f)

==4319==Register values:
rax = 0x0000606000001700  rbx = 0x00007ff7b0d5fb20  rcx = 0x0000000000000020  rdx = 0x0000000000000000  
rdi = 0x000000010f220840  rsi = 0x0000606000001700  rbp = 0x00007ff7b0d5f350  rsp = 0x00007ff7b0d5f318  
 r8 = 0xffffffffffffffff   r9 = 0x0000000000000000  r10 = 0x00007fffffffff01  r11 = 0x00007fffffffff01  
r12 = 0x000000010f222480  r13 = 0x00007ff7b0d5f3e8  r14 = 0x0000000000000000  r15 = 0x0000000000000000  
AddressSanitizer can not provide additional info.
SUMMARY: AddressSanitizer: SEGV (<unknown module>) 
==4319==ABORTING
zsh: abort      ./build/main
c++
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    2025-04-16T17:30:06+08:002025-04-16T17:30:06+08:00

    A representação on-wire de PhoneBookSerialize::ContactListnão é equivalente à sequência de representação on-wire de estruturas individuais PhoneBookSerialize::Contact. O Protobuf serializa o tamanho do "array" representado pelo repeatedcampo, bem como o ID do campo e as informações da estrutura, cabeçalhos e separadores.

    O que é bom, porque estruturas padrão têm comprimento zero na conexão. Portanto, PhoneBookSerialize::Contact empty{};não gravaria nenhum dado no fluxo. Mas ContactListreconheceria que há um elemento vazio e reteria informações sobre sua existência.

    Para desserializar a partir de um fluxo, geralmente são necessários separadores de dados, já que nunca é possível prever o tamanho da estrutura de dados esperada. O Protobuf reduz drasticamente a quantidade de dados gravados. Com E/S do tipo pacote (cujo conceito foi originalmente usado na década de 1990, por exemplo, em protocolos de telemetria ou hardware, veja ASN e similares), isso não é necessário. repeatedCampos reduzem a necessidade desses separadores ao transferir vários registros semelhantes.

    Por que o programa trava? Ele deveria ser seguro de usar list.ParseFromIstream? Sim, desde que o protobuf ou o armazenamento de strings não tenham sido corrompidos previamente. Além disso, você trata o campo de Data como optionalse não o tivesse declarado como tal e não tivesse atribuído um valor padrão na definição do protobuf.

    • 1

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