“地址未对齐错误”是什么意思？

Question

首先 - 抱歉具体细节。我通常尝试将我的 SO 问题归结为仅包含相关内容的通用“A 类”内容，但我不确定这里问题的根源是什么。

我有一个看起来像这样的矩阵类模板（只显示我认为的相关部分）：

template <std::size_t R, std::size_t C>
class Matrix
{
private:
    //const int rows, cols;
    std::array<std::array<float,C>,R> m;
public:
    inline std::array<float,C>& operator[](const int i)
    {
        return m[i];
    }

    const std::array<float,C> operator[](const int i) const
    {
        return m[i];
    }

    template<std::size_t N>
    Matrix<R,N> operator *(const Matrix<C,N> a) const
    {
        Matrix<R,N> result = Matrix<R,N>();
        // irrelevant calculation
        return result;
    }
    // ... other very similar stuff, I'm not sure that it's relevant
}

template <std::size_t S>
Matrix<S,S> identity()
{
    Matrix<S,S> matrix = Matrix<S,S>();

    for(std::size_t x = 0; x < S; x++)
    {
        for(std::size_t y = 0; y < S; y++)
        {
            if (x == y)
            {
                matrix[x][y] = 1.f;
            }
        }
    }

    return matrix;
}

我对整个班级进行了单元测试，乘法和身份工厂似乎都可以正常工作。然而，然后我在这个方法中使用它，它被调用了很多次（我认为如果你曾经写过一个渲染器，很明显我在这里想要做什么）：

Vec3i Renderer::world_to_screen_space(Vec3f v)
{
    Matrix<4,1> vm = v2m(v);
    Matrix<4,4> projection = identity<4>(); // If I change this to Matrix<4,4>(), the error doesn't happen
    projection[3][2] = -1.f;
    vm = projection * vm;
    Vec3f r = m2v(vm);
    return Vec3i(
            (r.x + 1.) * (width / 2.),
            (r.y + 1.) * (height / 2.),
            r.z
        );
}

经过一段时间和对该方法的随机调用后，我得到了这个：

Job 1, 'and ./bin/main' terminated by signal SIGBUS (Misaligned address error)

但是，如果我改线identity<4>()到Matrix<4,4>()错误不会发生。我是 C++ 的新手，所以它一定是非常愚蠢的。

那么，（1）这个错误是什么意思以及（2）我是如何设法在腿上开枪的？

更新：当然，这个错误不会在 LLDB 调试器中重现。

更新 2：这是我通过 Valgrind 运行程序后得到的：

==66525== Invalid read of size 4
==66525==    at 0x1000148D5: Renderer::draw_triangle(Vec3<float>, Vec3<float>, Vec3<float>, Vec2<int>, Vec2<int>, Vec2<int>, Model, float) (in ./bin/main)

并且draw_triangle正是调用world_to_screen_space和使用它的结果的方法。

更新 3：我发现了问题的根源，它与这段代码没有任何关系——而且它也很明显。现在真的不知道该怎么办这个问题。

Answer 1

如果没有检查未对齐的处理器（如 @twalberg 所说），就不可能运行和验证代码。但我可以这样说：将一种类型的异常与另一种类型混淆是 C++ 或其他库中的常见错误。

我的猜测 - 抱歉我不能做更多 - 是你正在创建丢失的分配，耗尽可用内存，然后溢出内存空间。当超出可用内存时抛出的非常罕见的异常可能是意外的，并作为未对齐错误返回。尝试在运行时检查内存使用情况，以确定是否存在这种情况。

编辑：

我的猜测是错误的，valgrind 输出显示错位地址错误是正确的。跑步是个好主意。明确的迹象是，存在比您的代码更低级别的错误，因此我最初的想法几乎肯定是正确的：存在一个错误，它不在您的代码中，但被掩盖了。

请注意，identity() 构造函数和 Matrix<,> 构造函数之间似乎存在差异，因为前者是沿对角线初始化的（慢慢地：最好消除内部循环），而后者则不是。这可能会影响 v2m 和 m2v 的行为。