Почему изменяется значение строки в памяти в Arduino?

Question

[Егор Лепихин]

У меня есть список структур, который хранится в классе как указатель на первый элемент списка:

Структура

struct SensorValue {
  String name;
  double value;
  bool constantly;
  SensorValue *next;
};

Записывается он корректно, вызовом метода sendValue вот так:

Запись в список

void Cloud::sendValue(String name, double value, bool constantly) {
  SensorValue newSensorValue;
  newSensorValue.name = name;
  newSensorValue.value = value;
  newSensorValue.constantly = constantly;
  newSensorValue.next = NULL;

  addSensorValue(&newSensorValue);
}

void Cloud::addSensorValue(SensorValue* value) {
  if (sensorsList == NULL) {
    sensorsList = value;
    return;
  }

  SensorValue* iter = sensorsList;
  while (iter->next != NULL) 
    iter = iter->next;

  (iter->next) = value;
}

Но при обращении к первому элементу из другого метода, значение поля name берется как будто из воздуха:

Обращение к списку

String requestBody = "{\"login\":\"" + login + "\",";
  requestBody += "\'password\':\"" + password + "\",";
  requestBody += "\"deviceName\":\"" + device + "\",";
  requestBody += "\"deviceType\":\"Arduino\",\"sensorsValue\":{";

 SensorValue* iter = sensorsList;
  Serial.println(sensorsList->name);
  Serial.println(sensorsList->value);
  Serial.println(sensorsList->next == NULL);

В этом примере значение sensorsList->name выводит значение "\"deviceName\":\"" + device + "\","; которое конкатенировалось выше. А следующие 2 значения выводятся корректно. Получается проблема именно со строкой
Почему так происходит и как это исправить?

Answer 1

[WinPooh32]

SensorValue newSensorValue;
 addSensorValue(&newSensorValue);

Потому что берется адрес на структуру, размещенную на стеке.
Так делать нельзя.

Выделяйте память через new или копируйте.

Comments

[Егор Лепихин]

Спасибо огромное, это решило проблему. Жаль, что очень мало источников, где можно почитать про работу с памятью в ардуино, вот и приходится бегать задавать нубские вопросы)

[res2001]

Дополню:
После выхода из sendValue все локальные переменные уничтожаются. Тот факт, что вы сохранили адрес локальной переменной никакой роли не играет. Последующие вызовы функций или создание переменных затрут то место на стеке, где когда-то у вас была размещена структура SensorValue, когда работала функция sendValue.

[WinPooh32]

Егор Лепихин, работа с памятью на avr ни чем не отличается от работы с памятью на x86, отличия только в ее объемах.
Можете изучить программирование на ассемблере просто для образовательных целей, многое станет понятным.

[Егор Лепихин]

res2001, не совсем понял про уничтожение локальной переменной. Локальная переменная это имеется в виду указатель на новый объект структуры SensorValue? Т.е когда я ее записываю в список iter->next, она может как то в будущем быть потерянной? Если так, то как можно этого избежать? Сейчас все нормально работает для списка из 4 объектов

[res2001]

Егор Лепихин, SensorValue newSensorValue;
Вот этот код выделяет на стеке память под структуру. Размер выделенной памяти sizeof(SensorValue). На самом деле вся память в стеке уже выделена и фактически происходит просто увеличение (уменьшение) указателя стека на размер выделяемой памяти.
После выхода из sendValue вся память выделенная в ней под внутренние (локальные) переменные освобождается, т.е. указатель стека изменяется в обратную сторону. Если после этого в вызывающем sendValue коде будут вызываться другие функции или создаваться новые локальные переменные, то они будут тиспользовать уже осовбожденную при выходе из sendValue память. Таким образом память, занимаемая ранее структурой перезапишется другим содержимым.
После уничтожения структуры сохраненные ранее указатель на нее становится не действительным.
По факту он будет указывать на то же место в памяти, где когда-то была структура, но к тому времени когда вы решить воспользоваться этим указателем в этом участке памяти будет лежать уже что-то другое.

Когда вы сохраняете указатель куда-то, вы просто сохраняете целое число (указатель - это просто целое число означающее адрес переменной в памяти). Сами данные при этом никуда не перемещаются. Поэтому если вы попытаетесь разъыменовать указатель (обратится к памяти на которую ссылается указатель) после того как переменная на которую ссылается указатель уничтожена у вас получается UB (undefined behavior).
Если бы вы работали под нормально ОС и таким образом обратились бы к динамической памяти то у вас вылетела бы программа с SEGFAULT. Обращение же к стеку к SEGFAULT не приводит как раз по тому, что реально память под стеком всегда выделена и всегда действительна. Но вот данные по одному адресу в стеке в разные моменты времени могут быть совершенно разными.

В общем, тему указателей и работы с памятью вы не освоили. Почитайте что-нибудь, без понимания этого в микроконтроллерах делать нечего. Да и не только это, усвойте чем отличаются локальные (автоматические) переменны, динамические и статические друг от друга. К этому перечню в С++17 добавились еще inline переменные.
Как павильно заметил WinPooh32 работа с памятью одинакова на любых платформах, указатели работают одинаково. Так что можете тренироваться на винде или линуксе.

[Егор Лепихин]

res2001, Спасибо за развернутый комментарий, признаюсь честно пока половину не понял, буду завтра сидеть разбирать по частям) Еще раз спасибо, от души

[res2001]

Егор Лепихин, Будут конкретные вопросы, можете задавать тут или оформить отдельным вопросом. Тут есть хорошие спецы по С/С++, которые многое могут сказать.