C++ 中 NtWaitForSingleObject 的神秘行为 - 在没有 std::cout 的情况下返回无效句柄错误

Question

我的程序在循环中使用 NtWaitForSingleObject 和 NtDelayExecution 时遇到了一个奇怪的问题。问题是函数 NtWaitForSingleObject 偶尔会返回错误 0xC0000008 (STATUS_INVALID_HANDLE)，但仅当我从代码中删除 std::cout 语句时才返回。这种行为让我发疯，我不知道出了什么问题。

事情是这样的：

如果我在系统调用之后有两个 std::cout 语句（NtDelayExecution_Syscall 和 NtWaitForSingleObject_Syscall），则一切都会按预期工作。 如果我删除 std::cout 语句（或仅保留其中之一），NtWaitForSingleObject_Syscall 将返回 0xC0000008（无效句柄）。 我已经测试了寄存器和变量中的值，在调用 NtWaitForSingleObject 之前它们看起来是正确的。传递给函数的句柄是 GetCurrentProcess() 的结果，它应该是有效的。

这是我的代码：

汇编代码（.asm）：

.code 

; func NtDelayExecution
NtDelayExecution_Syscall proc
    mov rax, 34h
    syscall
    ret
NtDelayExecution_Syscall endp

; func NtWaitForSingleObject
NtWaitForSingleObject_Syscall proc
    mov rax, 04h
    syscall
    ret
NtWaitForSingleObject_Syscall endp
end

C++ 代码（.cpp）：

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <windows.h>
#include <iostream>

extern "C" LONG NtDelayExecution_Syscall(
    BOOLEAN Alertable,
    PLARGE_INTEGER DelayInterval
);

extern "C" LONG NtWaitForSingleObject_Syscall(
    HANDLE hProcess,
    BOOLEAN Alertable,
    PLARGE_INTEGER DelayInterval
);

void StartMonitor(HANDLE hProcessToMonitor) {
    // Установка нулевого таймаута
    LARGE_INTEGER integer;
    integer.QuadPart = -10000 * 1000;
    LARGE_INTEGER timeout;
    timeout.QuadPart = 0;
    LONG result;
    while (true) {
        result = NtDelayExecution_Syscall(FALSE, &integer);
        std::cout << result << std::endl;  // PROBLEM: Without this line, the error appears
        result = NtWaitForSingleObject_Syscall(hProcessToMonitor, FALSE, &timeout);
        std::cout << result << std::endl;  // PROBLEM: Without this line, the error appears
    }
    return;
}

int main() {
    HANDLE hProcess = GetCurrentProcess();  // Using GetCurrentProcess() handle
    StartMonitor(hProcess);
    return 0;
}

我尝试过的：

禁用优化：我尝试禁用编译器优化（MSVC 中的 /Od），但行为没有改变。

缓冲 std::cout：尝试使用 std::ios_base::sync_with_stdio(false) 禁用与 C stdio 的同步，没有变化。

添加了人工变量和堆栈填充：我添加了像 volatile int padding[10] 这样的变量；看看是否是堆栈问题 - 没有效果。

尝试在变量上使用alignas(16)：没有帮助。

检查调试器中的寄存器：当错误发生时，RCX（保存句柄）为FFFFFFFFFFFFFFFF。

我的问题：

为什么 std::cout 的存在会影响 NtWaitForSingleObject_Syscall 的结果？

输出流如何影响这些系统调用的行为？

我还可以采取哪些其他调试步骤来隔离根本原因？

这可能与内存对齐、堆栈管理或 MSVC 特有的内容有关吗？

在低级系统调用中，NtWaitForSingleObject 处理来自 GetCurrentProcess() 的进程句柄是否存在已知问题？

我花了几个小时试图诊断这个问题，任何见解将不胜感激！

Answer 1

如果在 ntdll.dll 中查找实际的 Zw/Nt api 实现，可以看到它都是从

mov r10,rcx

指令开始的。所以第一个参数移至

r10

寄存器。如果在调试器下，将

r10

中的

NtWaitForSingleObject

（在

mov r10,rcx

之后）特殊更改为 0，我们就得到了

0xC0000008

（无效句柄）。

所以错误在于

NtWaitForSingleObject

（和

NtDelayExecution

）的错误实现。

r10

中为随机值，受

std::cout << result << std::endl;

影响

不清楚什么需要自己实现它

Zw/Nt

，而是从

ntdll.dll

导入它，即使这样做，也不需要硬编码

SSN

数字（在不同的Windows版本中可能不同）但得到它在运行时（如果在ntdll.dll中构建所有

Zw

导出的表并按函数地址对其进行排序，则按地址排序的表中

Zw

条目的索引将恰好是

SSN

）