让 OCaml 值在堆外永远保持活动状态/故意泄漏 OCaml 值

Question

要在 C 函数中在堆外分配永久 OCaml 对象，需要做什么？特别是，如何创建一个在运行时看起来像 OCaml 源代码中的全局变量一样的 OCaml 值。

这是我尝试生成一个故意损坏的程序，该程序忽略将一个值注册为 GC 根。

这是驱动一切的 OCaml 源文件。

(* immortal_string.ml *)

external make_string : string -> unit = "make_string"
external get_string : unit -> string = "get_string"

let () = make_string "a"
let () = Gc.full_major ()
let () = Printf.printf "%s\n" (get_string ())

以及C实现。可能有比用作0哨兵值和静态函数更好的方法来做到这一点，但我认为意图很明确。请注意，多次调用make_string将破坏原来存在的值，但没关系。我希望垃圾收集器回收旧值指向的内存。

// lib_immortal_string.c

#include <caml/mlvalues.h>
#include <caml/memory.h>
#include <caml/alloc.h>

value *storage(void) {
    // BAD! we haven't registered this thing
    // as a GC root. No clue how you do that.
    static value data = 0; // sentinel, will never be valid OCaml value
    if (data == 0) {
        data = caml_copy_string("");
    }
    return &data;
}

CAMLprim value
make_string(value ml_string) {
    CAMLparam1(ml_string);
    *storage() = ml_string;
    CAMLreturn(Val_unit);
}

CAMLprim value
get_string(value ml_unit) {
    CAMLparam1(ml_unit);
    CAMLreturn(*storage());
}

我预计这个程序会出现段错误，因为没有任何明显的功能可以保持data活动storage状态。data不是全局的，也不在堆栈上。但是，该程序似乎在没有回收字符串的情况下运行。

$ ocamlopt immortal_string.ml lib_immortal_string.c
./a.out
a

所以我的问题是，制作全局 OCaml 值/堆外事物的正确方法是什么？而且，为什么上面的程序看起来可以工作而不是崩溃？

Answer 1

在你的小程序中几乎没有内存的重用，所以我猜字符串“a”在垃圾回收后看起来仍然是一样的，即使它没有被任何东西引用。

如果每次都调用 GC，它只会将事物返回到有序状态。最好让 GC 正常发生，这样会运行更多可能的内存状态。

您还必须执行一些循环，以便有时间失败。

您的代码的稍微修改版本实际上对我来说确实存在段错误：

external make_string : string -> unit = "make_string"
external get_string : unit -> string = "get_string"

let () =
    while true do
        let a = String.make (1024 * 1024) 'a' in
        make_string a;
        let b = String.make (1024 * 1024) 'b' in
        Printf.printf "%s %s\n" (get_string ()) b
    done

将值标记为 GC 根的方法是caml_register_global_root

caml_register_global_root(&data);

正如您所期望的那样，如果我在下面调用它，if (data == 0) {则不会出现段错误。

OCaml 手册第 19.5 节对此进行了记录。