面试题：C++ 跨模块函数指针安全调用与内存管理

可能遇到的问题

内存模型差异：不同的DLL可能使用不同的内存分配器或内存模型。例如，一个DLL使用C运行时库（CRT）的malloc分配内存，另一个DLL使用new分配内存。如果在一个DLL中分配内存，在另一个DLL中释放，可能会导致堆损坏。
数据对齐问题：不同的DLL可能对数据对齐有不同的要求。如果传递的结构体等数据类型在两个DLL中的对齐方式不同，可能会导致数据访问错误。
调用约定不匹配：函数的调用约定（如__cdecl、__stdcall等）必须一致。如果调用约定不同，会导致栈不平衡，程序崩溃。
安全性问题：未验证函数指针的有效性就调用，可能导致访问违规。并且如果传递的参数不符合函数预期，可能导致缓冲区溢出等安全漏洞。

安全调用解决方案

统一内存管理：如果可能，在调用函数时，确保内存分配和释放都在同一个DLL中进行。如果必须跨DLL传递内存，可以提供专门的内存分配和释放函数，由导出函数所在的DLL提供，导入函数的DLL调用这些函数来管理内存。

// 导出DLL
#ifdef EXPORTING_DLL
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif

// 分配内存函数
DLL_EXPORT void* AllocateMemory(size_t size) {
    return malloc(size);
}

// 释放内存函数
DLL_EXPORT void FreeMemory(void* ptr) {
    free(ptr);
}

// 导出函数
DLL_EXPORT void ExportedFunc(int value) {
    // 函数实现
}

// 导入DLL
#ifdef EXPORTING_DLL
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif

// 导入分配和释放内存函数
DLL_EXPORT void* AllocateMemory(size_t size);
DLL_EXPORT void FreeMemory(void* ptr);

// 导入函数指针
extern "C" {
    typedef void (*ImportedFuncPtr)(int);
    ImportedFuncPtr importedFuncPtr;
}

void SafeCall() {
    if (importedFuncPtr) {
        void* data = AllocateMemory(100);
        // 使用data
        importedFuncPtr(42);
        FreeMemory(data);
    }
}

确保数据对齐一致：在定义共享的数据结构时，使用#pragma pack等指令确保在不同DLL中的对齐方式相同。
```
#pragma pack(push, 1) // 设置对齐为1字节
struct SharedStruct {
    int value;
    char data[10];
};
#pragma pack(pop)
```

确认调用约定：在导出和导入函数时，明确指定相同的调用约定。例如，如果导出函数定义为__stdcall，导入函数指针也应定义为__stdcall。

// 导出DLL
#ifdef EXPORTING_DLL
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif

extern "C" {
    DLL_EXPORT void __stdcall ExportedFunc(int value);
}

// 导入DLL
#ifdef EXPORTING_DLL
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif

extern "C" {
    typedef void (__stdcall *ImportedFuncPtr)(int);
    ImportedFuncPtr importedFuncPtr;
}

验证函数指针有效性：在调用函数指针之前，先检查指针是否为nullptr，确保函数指针已正确获取和初始化。
```
void SafeCall() {
    if (importedFuncPtr) {
        importedFuncPtr(42);
    }
}
```
参数验证：在调用函数前，对传递的参数进行严格验证，确保参数的值和类型符合函数的预期，防止缓冲区溢出等安全问题。
```
void SafeCall() {
    int validValue = 42;
    if (importedFuncPtr && validValue >= 0 && validValue < 100) {
        importedFuncPtr(validValue);
    }
}
```

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面试题：C++ 跨模块函数指针安全调用与内存管理

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