C++跨DLL内存所有权问题探幽（二）CRT中MT和MD混用导致的堆损坏

0xC0000374: 堆已损坏。 (参数: 0x00007FFA1E9787F0)。

_Mem 是 nullptr

我在开发的过程中有遇到上面两个东西的bug，百思不得其解，最后才发现这个和两个DLL中的MT和 MD选项有关系。

具体情境时：我在一个MT编译的DLL A中引用了一个MD编译的DLL B，并且在A的头文件中声明了一个B对象，这段代码在使用的过程中产生了所有权问题，导致了上述的两个问题。

在正式讨论这个问题之前，需要做一些知识储备

什么是MD和MT编译？

在C++中，MD（Multi-threaded DLL）和MT（Multi-threaded）是Microsoft Visual C++编译器提供的不同的运行时库选项。它们在处理线程、内存管理和链接方式上有所不同。

Multi-threaded DLL（MD）：

相当于在编译的时候不将DLL依赖的DLL放在其内部。

MD选项意味着您的应用程序将使用动态链接的多线程C/C++运行时库（CRT）。这意味着您的应用程序将与系统共享这些运行时库。这可以减少最终生成的可执行文件的大小，因为它们不会包含整个运行时库的副本。

运行时库的版本由操作系统决定。如果系统中已经安装了相应版本的运行时库，那么您的应用程序将可以共享这些库，而不需要额外的安装。

Multi-threaded（MT）：

相当于在编译的时候将DLL依赖的DLL放在其内部。

MT选项意味着您的应用程序将使用静态链接的多线程C/C++运行时库（CRT）。这意味着您的应用程序将包含完整的运行时库的副本，因此可能会增加最终生成的可执行文件的大小。

运行时库会随着应用程序一起分发，因此用户在运行应用程序之前不需要安装任何其他组件。

这些运行时库负责处理诸如内存管理、线程管理、异常处理和其他与C/C++编程相关的任务。它们提供了诸如动态内存分配和释放、线程同步机制、异常处理等功能。选择使用哪种运行时库取决于项目的需求，以及对最终可执行文件大小和依赖性的要求。选择不同的运行时库可能会影响应用程序的性能和行为。

关于DLL引用

书接上文C++跨DLL内存所有权问题探幽（一）DLL提供的全局单例模式

我们知道一个程序有堆栈啊这些内存空间。

在C++开发中，堆空间和栈空间是用来存储变量和对象的两个主要内存区域。当一个进程引用一个DLL（动态链接库）时，在头文件中声明一个对象和声明一个指针有一些关键区别：

对象声明：

如果您在头文件中声明一个对象，它将分配在栈空间中。这意味着对象的生命周期将受限于其所在的作用域。当对象所在的作用域结束时，对象将被自动销毁并释放其占用的内存。

如果对象是在动态链接库中定义的，那么在引用动态链接库的程序中，对象的定义和实现将被复制到主程序中。这可能会导致重复定义的问题。

指针声明：

如果您在头文件中声明一个指针，它将分配在栈空间中。但是指针所指向的对象可能分配在堆空间中，特别是如果您在动态链接库中使用new关键字来动态分配内存。

通过使用指针，您可以在程序中传递对象的引用而不是实际的对象本身。这使得对象可以在堆上动态分配，并且可以在不同的模块之间共享。

也就是说

为什么崩溃？

当在C++中混用MD（Multi-threaded DLL）和MT（Multi-threaded）的DLL时，可能会导致内存冲突和崩溃的主要原因在于堆栈空间的所有权问题。

对堆空间而言

对于MD编译的DLL，它使用的是共享的动态链接的多线程C/C++运行时库，这意味着它使用了操作系统提供的堆管理机制来分配和释放内存。如果您在MD编译的DLL中分配了一块堆内存，它实际上是由操作系统的运行时库进行管理的。

对于MT编译的DLL，它使用的是静态链接的多线程C/C++运行时库，这意味着它会包含自己的堆管理机制。如果您在MT编译的DLL中分配了一块堆内存，它将由该DLL的运行时库管理。

栈空间：

栈空间的所有权归属于当前线程。当您在MD和MT编译的DLL之间切换时，栈空间的所有权可能会发生变化。如果一个线程在MD编译的DLL中分配了一块栈内存，然后在MT编译的DLL中尝试释放它，或者反之亦然，就会产生内存冲突，导致不可预测的行为和可能的崩溃。

因此，在混用MD和MT编译的DLL时，由于堆空间和栈空间的所有权归属和管理方式不同，可能会导致内存的冲突。这种冲突可能会引起一系列问题，包括内存泄漏、指针悬空、数据损坏等，最终导致程序崩溃或产生不可预测的行为。为避免这种情况，请确保在整个应用程序中使用相同类型的运行时库编译所有的DLL。

参考：MD(d)、MT(d)编译选项，在使用Release编译的话不会触发这个崩溃问题。