Rust WebAssembly自定义元素内存释放错误

Question

我的第一个Rust生产的WASM正在产生以下错误，我不知道如何进行调试。

wasm-000650c2-23:340 Uncaught RuntimeError: memory access out of bounds
    at dlmalloc::dlmalloc::Dlmalloc::free::h36961b6fbcc40c05 (wasm-function[23]:670)
    at __rdl_dealloc (wasm-function[367]:8)
    at __rust_dealloc (wasm-function[360]:7)
    at alloc::alloc::dealloc::h90df92e1f727e726 (wasm-function[146]:100)
    at <alloc::alloc::Global as core::alloc::Alloc>::dealloc::h7f22ab187c7f5835 (wasm-function[194]:84)
    at <alloc::raw_vec::RawVec<T, A>>::dealloc_buffer::hdce29184552be976 (wasm-function[82]:231)
    at <alloc::raw_vec::RawVec<T, A> as core::ops::drop::Drop>::drop::h3910dccc175e44e6 (wasm-function[269]:38)
    at core::ptr::real_drop_in_place::hd26be2408c00ce9d (wasm-function[267]:38)
    at core::ptr::real_drop_in_place::h6acb013dbd13c114 (wasm-function[241]:50)
    at core::ptr::real_drop_in_place::hb270ba635548ab74 (wasm-function[69]:192)

上下文：从TypeScript自定义元素调用的最新Chrome，Rust wasm-bindgen代码，在影子DOM中的画布上运行。呈现到画布上的数据来自HTML5 AudioBuffer。所有rust变量都在本地范围内。

如果文档中仅出现一个实例，则Web组件可以正常工作，但是如果再出现其他实例，则如上所述将转储堆栈跟踪。该代码运行没有任何其他问题。

我知道Chrome中存在突出的内存错误-这是它们的外观吗，还是有经验的锈/毛病开发人员可以告诉我这是否异常？

js-sys = "0.3.19"
wasm-bindgen = "0.2.42"
wee_alloc = { version = "0.4.2", optional = true }
[dependencies.web-sys]
version = "0.3.4"

rust代码很小，仅将AudioBuffer的两个通道呈现到提供的HTMLCanvasElement：

#[wasm_bindgen]
pub fn render(
    canvas: web_sys::HtmlCanvasElement,
    audio_buffer: &web_sys::AudioBuffer,
    stroke_style: &JsValue,
    line_width: f64,
    step_size: usize,
) { 
  // ...
    let mut channel_data: [Vec<f32>; 2] = unsafe { std::mem::uninitialized() }; // !
    for channel_number in 0..1 {
        channel_data[channel_number] = audio_buffer
            .get_channel_data(channel_number as u32)
            .unwrap();
    }
  // ...

我尝试注释掉功能，并且如果代码未触及画布但执行了上述操作，则会收到错误消息。进行以下更改将导致一个简单的“内存不足”错误。音频文件为1,200 k。

    let channel_data: [Vec<f32>; 2] = [
        audio_buffer.get_channel_data(0).unwrap(),
        audio_buffer.get_channel_data(1).unwrap()
    ];

编辑：out of memory对于上面的正确代码，后一个错误确实使我失望，但这实际上是Chrome错误。

Answer 1

您的问题是您创建了一块未初始化的内存，并且未正确初始化它：

let mut channel_data: [Vec<f32>; 2] = unsafe { std::mem::uninitialized() };
for channel_number in 0..1 {
    channel_data[channel_number] = audio_buffer
        .get_channel_data(channel_number as u32) // no need for `as u32` here btw
        .unwrap();
}

Ranges（aka a..b）在Rust中是专有的。这意味着您的循环不会像您想的那样重复两次，而是只循环一次，并且您有一个未初始化的循环Vec<f32> ，然后在删除循环时会感到恐慌。（请参阅Matthieu M.的回答以获取适当的解释）

这里有几种可能性。

1. 使用适当的范围，例如 0..2
2. 使用包含范围 0..=1
3. 不要使用不安全的构造，而是

   let mut channel_data: [Vec<f32>; 2] = Default::default()
   

   这将正确初始化两个Vecs。

有关如何初始化数组的更完整的概述，请参见初始化固定长度数组的正确方法是什么？

附带说明：避免使用unsafe，特别是如果您不熟悉Rust。

Answer 2

这里有两个问题：

1. 您创建一个未初始化的内存块，并将其视为已初始化。
2. 您的迭代是错误的，反复0..1迭代[0]（这是唯一的）。

让我们一次检查一次。

不要使用unsafe。

通常，您应努力避免unsafe。使用它的原因很少，而错误使用的方法也很多（例如此处）。

问题。

在这种情况下：

let mut channel_data: [Vec<f32>; 2] = unsafe { std::mem::uninitialized() };
for channel_number in /*...*/ {
    channel_data[channel_number] = /*...*/;
}

有两个问题：

1. 使用的std::mem::uninitialized是出于安全原因，不推荐使用; 使用它是一个非常糟糕的主意。其替换为MaybeUninitialized。
2. 分配给未初始化的内存是未定义行为。

Rust中没有赋值运算符，为了执行赋值，该语言将：

• 删除前一个实例。
• 覆盖现在未使用的内存。

删除认为Vec是“ 原始行为”的原始内存；在这种情况下，可能的效果是读取并释放了一些随机指针值。这可能会崩溃，这可能会释放无关的指针，从而导致后者崩溃或内存损坏，这是BAD。

解决方案。

这里没有理由使用unsafe：

• 完全有可能安全地执行数组的初始化。
• 完全有可能直接初始化数组。
• 如果坚持两步初始化，则不执行默认初始化几乎没有性能上的好处，因为的Default实现Vec不会分配内存。

简而言之：

auto create_channel = |channel_number: u32| {
    audio_buffer
        .get_channel_data(channel_number)
        .unwrap()
};

let mut channel_data = [create_channel(0), create_channel(1)];

简单，安全且最有效。

首选迭代器而不是索引。

If you insist on two-step initialization, then use iterators rather than indexing to avoid off-by-one errors.

In your case:

let mut channel_data = [vec!(), vec!()];
for (channel_number, channel) = channel_data.iter_mut().enumerate() {
    *channel = audio_buffer
        .get_channel_data(channel_number as u32)
        .unwrap();
}

There are many utility functions on Iterator, in this particular case, enumerate will wrap the item returned by iter_mut() (a &mut Vec<f32>) into a tuple (usize, &mut Vec<32>):

• You have direct access to the element, no computation required.
• You also have the index of the element, without off-by-one errors.