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【紧急修复】CS:GO v82更新后C语言插件Crash高频原因TOP3及Hotfix补丁代码

第一章:CS:GO v82更新引发的C语言插件崩溃现象总览

CS:GO 客户端于2024年6月发布的 v82 版本(Build ID 11973330)在引擎底层对 CBaseEntity 内存布局与虚函数表(vtable)进行了非向后兼容调整,导致大量依赖硬编码偏移量或直接内存读写的第三方 C 语言插件(如 AMX Mod X、SourceMod 插件的本地模块或自研 .so/.dll 扩展)在加载或运行时触发段错误(SIGSEGV)或访问违规(ACCESS_VIOLATION)。崩溃集中表现为 crashhandler.dll 捕获的 EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION_READ/WRITE,堆栈回溯常指向 GetClientWeapon()GetPlayerHealth() 等实体属性访问函数。

常见崩溃触发点

  • 插件通过 *(int**)(pEntity + 0x14) 强制解引用旧版 m_hActiveWeapon 句柄偏移(v82 中该字段已移至 +0x28);
  • 使用 g_pGameRules->m_bWarmupPeriod 直接读取全局规则变量,但其在 v82 中被重构为 IGameRulesProxy 接口调用;
  • CBaseCombatWeapon::GetViewModel() 返回空指针后未校验即调用 GetModelName(),引发空解引用。

快速验证方法

执行以下 GDB 命令定位崩溃上下文(Linux 服务器环境):

# 启动带调试符号的服务端
./srcds_run -game csgo -console -novid -insecure +map de_dust2 +sv_lan 1

# 在另一终端附加 GDB 并捕获崩溃
gdb -p $(pgrep -f "srcds_run.*csgo") -ex "handle SIGSEGV stop" -ex "continue"
# 崩溃后执行:
(gdb) bt full          # 查看完整调用栈
(gdb) x/10i $rip       # 反汇编崩溃指令附近代码
(gdb) info registers   # 检查寄存器状态(重点关注 $rax, $rdx 是否为非法地址)

兼容性修复建议

问题类型 修复方式 示例修正逻辑
硬编码偏移失效 改用 FindSendPropOffs() 动态获取 off = FindSendPropOffs("CBasePlayer", "m_iHealth");
虚函数调用失效 通过 GetVirtualFunction() 获取新地址 pfn = GetVirtualFunction(pEnt, 42); // GetHealth()
全局变量不可达 替换为接口查询(如 ICvar::FindVar() ICvar::FindVar("mp_warmup_end")->GetInt()

开发者应优先迁移至 SourceMod SDK 1.11+ 或使用 SM_GET_PLAYER_WEAPON 等安全封装 API,避免裸指针操作。

第二章:核心内存管理异常剖析与修复实践

2.1 Heap内存越界写入的符号化定位与GDB复现流程

Heap越界写入常因malloc后未校验边界导致,需结合符号执行与调试器精准复现。

核心复现步骤

  • 编译时启用调试信息与堆保护:gcc -g -fsanitize=address -O0 vuln.c -o vuln
  • 使用gdb ./vuln加载,设置handle SIGUSR1 nostop noprint避免干扰
  • 在疑似越界点(如strcpy(buf, input))设断点并观察p/x $rax寄存器与heap布局

关键代码示例

char *p = malloc(8);
strcpy(p, "AAAAAAAAAA"); // 越界写入2字节 → 触发ASan或覆盖相邻chunk元数据

malloc(8)实际分配含8字节用户区+16字节元数据(x64),strcpy写入10字节将覆写后续chunk的size字段,影响free()链表操作。

工具 作用 输出关键线索
ASan 实时检测越界访问 报告heap-buffer-overflow及栈回溯
GDB + pwndbg 查看heap chunks布局 heap命令显示prev_size/size/fd/bk
graph TD
    A[触发越界写入] --> B{ASan捕获异常?}
    B -->|是| C[提取PC、地址、访问偏移]
    B -->|否| D[用GDB单步至malloc前后]
    C --> E[符号化约束:addr ∈ heap_range ∧ offset > size]
    D --> E

2.2 malloc/free不匹配导致的Double-Free漏洞现场还原与ASan验证

漏洞复现代码

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    char *p = (char*)malloc(32);
    free(p);        // 第一次释放
    free(p);        // ❌ Double-Free:p已失效,再次free触发UB
    return 0;
}

逻辑分析:p 指向堆块,首次 free(p) 将其归入 fastbin;第二次 free(p) 使同一指针被重复插入空闲链表,破坏元数据一致性。glibc 2.34+ 默认启用 tcache double-free check,但未开启 ASan 时仍可能静默执行。

ASan 验证效果对比

环境 行为 输出关键提示
默认编译 程序崩溃或静默异常 无明确诊断
-fsanitize=address 立即终止并打印报告 double-free on address 0x...

内存操作时序(简化)

graph TD
    A[分配 p = malloc(32)] --> B[free(p) → 加入 fastbin]
    B --> C[free(p) → 检测到重复地址]
    C --> D[ASan 抛出 error: double-free]

2.3 插件全局静态对象析构顺序错乱引发的UAF实战分析

当多个插件共享全局静态对象(如 std::shared_ptr<Config>)时,C++ 标准不保证跨编译单元的析构顺序,极易触发 Use-After-Free。

析构序混乱示例

// plugin_a.cpp
static std::shared_ptr<Logger> g_logger = std::make_shared<Logger>(); // 析构序不确定

// plugin_b.cpp  
static Config* g_config = new Config(); // 可能晚于 g_logger 析构

g_logger 若在 g_config 之前析构,而 Logger 析构函数中又调用 g_config->dump(),即触发 UAF。

关键风险点

  • 全局对象生命周期由 .so 加载/卸载顺序隐式决定
  • __attribute__((destructor)) 无法跨模块协调
  • atexit() 注册函数执行顺序亦无保障

常见修复策略对比

方案 线程安全 跨插件协调 实现复杂度
静态局部变量 + std::call_once
中央注册表 + 弱引用管理
进程级 RAII 守护器
graph TD
    A[插件A加载] --> B[g_logger 构造]
    C[插件B加载] --> D[g_config 构造]
    D --> E[插件B卸载]
    B --> F[插件A卸载]
    E --> G[g_config delete]
    F --> H[g_logger ~Logger<br/>→ 访问已释放 g_config]

2.4 C++ ABI兼容性断裂(v82 SDK ABI版本升级)对C插件函数指针调用的破坏机制

当v82 SDK将std::string的内存布局从短字符串优化(SSO)内联缓冲区(23字节)改为统一堆分配+外部引用计数时,C插件中通过typedef void (*callback_t)(const char*)声明并动态加载的函数指针,在调用时若实际C++实现函数签名隐含std::string参数(经extern "C"封装但未显式隔离),将触发ABI级崩溃。

核心破坏链路

  • C插件以C ABI加载符号,预期纯C调用约定(无name mangling、无this指针、无隐式对象构造)
  • v81 ABI下,std::string传参常被编译器优化为值传递(memcpy 32字节结构体)
  • v82 ABI中,std::string变为非POD类型,强制要求调用方预留栈空间并传入隐式std::string*构造/析构上下文

典型崩溃代码示例

// v81 SDK头文件(插件依赖此声明)
extern "C" void process_data(const char* payload);

// v82 SDK实际实现(ABI不兼容!)
void process_data(const std::string& s) { /* ... */ } // 编译后符号名变化 + 调用协议变更

逻辑分析:process_data在v82中实际生成_Z12process_dataRKSs(mangled),且调用需先在栈上构造std::string对象。C插件直接跳转执行,跳过构造逻辑,导致s._M_dataplus._M_p为野指针,首次访问即段错误。

ABI 版本 std::string 传递方式 C插件调用安全性
v81 POD-like memcpy ✅ 安全
v82 隐式构造/析构调用 ❌ 崩溃
graph TD
    A[C插件调用 process_data] --> B{ABI版本检查}
    B -->|v81| C[按32字节结构体传参]
    B -->|v82| D[期望调用 std::string 构造函数]
    D --> E[插件未提供构造上下文]
    E --> F[栈帧错位 + 野指针解引用]

2.5 线程局部存储(TLS)变量在Server Tick回调中被非法跨线程访问的调试实录

问题现象

某游戏服务器在高负载下偶发崩溃,堆栈指向 std::thread_local 变量的析构期访问——而该变量本应仅由主线程(GameLoop线程)初始化与销毁。

关键线索

  • Server Tick 回调注册于主线程,但部分插件通过 std::async(std::launch::async, ...) 异步触发同一回调函数;
  • TLS 变量 thread_local static std::unique_ptr<Context> g_ctx; 在非主线程中首次访问时隐式构造,却在主线程退出时被析构,导致其他线程后续访问 dangling pointer。

复现代码片段

thread_local static std::unique_ptr<Context> g_ctx = nullptr;

void OnServerTick() {
    if (!g_ctx) g_ctx = std::make_unique<Context>(); // ⚠️ 非主线程首次调用将构造新实例
    g_ctx->update(); // 若主线程已析构 g_ctx,则 crash
}

逻辑分析:g_ctx 的生命周期绑定到各线程自身,但 OnServerTick 被错误地暴露给多线程调用。std::make_unique<Context>() 在 worker 线程中创建对象,而其析构时机不可控,且无跨线程同步机制。

修复方案对比

方案 线程安全 生命周期可控 实现复杂度
改用 std::shared_ptr + 全局锁
拆分为 per-thread context map(主键为 std::this_thread::get_id()
强制绑定主线程执行(推荐)
graph TD
    A[OnServerTick 调用] --> B{调用线程 == 主线程?}
    B -->|是| C[正常访问 TLS]
    B -->|否| D[抛出 std::runtime_error\n“TLS only allowed on main thread”]

第三章:SDK接口层兼容性断层诊断

3.1 IGameEventManager2::AddListener参数签名变更引发的栈帧错位崩溃复现

栈帧错位的根本诱因

IGameEventManager2::AddListener 从旧版 void AddListener(IGameEventListener*, const char*) 升级为新版 void AddListener(IGameEventListener*, const char*, bool bIsServerOnly = false),ABI 兼容性被破坏:调用方未重新编译时仍按 2 参数压栈,而新函数体读取 3 个栈槽,导致 bIsServerOnly 解析为栈上随机值,后续分支跳转污染返回地址。

关键代码对比

// ❌ 崩溃调用(旧编译器生成,仅压入2参数)
eventMgr->AddListener(pListener, "player_death");

// ✅ 修复后(显式传参,强制重编译)
eventMgr->AddListener(pListener, "player_death", true);

逻辑分析:首参数 pListener 地址正常;第二参数字符串指针无误;第三参数实际读取的是调用者栈帧中紧邻的 this 指针低字节或保存寄存器残值,触发未定义行为。

参数语义对照表

位置 旧签名含义 新签名含义 错位后果
[RSP+8] IGameEventListener* IGameEventListener* 正常
[RSP+16] const char* const char* 正常
[RSP+24] (未使用) bool bIsServerOnly 随机字节 → 条件分支错误

崩溃路径示意

graph TD
    A[调用AddListener] --> B{栈帧布局不匹配}
    B --> C[读取RSP+24为garbage bool]
    C --> D[bIsServerOnly=true时跳过客户端事件分发]
    D --> E[客户端监听器未注册→空指针解引用]

3.2 CBaseEntity*虚表偏移失效与vtable patching在v82中的失效原理及绕过方案

v82 引入了 虚表随机化(VTable ASLR)虚函数内联优化,导致传统基于固定偏移的 CBaseEntity::TakeDamage 调用链失效。

失效根源

  • 编译器将部分虚函数(如 GetHealth())内联至调用点,跳过虚表查表;
  • 运行时 vtable 地址被 mmap 随机映射,硬编码偏移(如 +0x38)指向非法内存。

绕过方案对比

方案 稳定性 实现难度 适用场景
符号名解析(dlsym + objdump ★★★★☆ 有符号调试信息
模式扫描(SigScan) ★★★☆☆ 发布版、无符号
RTTI 动态查询(typeid + std::type_info ★★☆☆☆ 仅限支持 RTTI 构建
// 基于 RTTI 的安全虚函数定位(v82 兼容)
void* GetVFunc(void* instance, const char* func_name) {
    auto vtable = *(uintptr_t**)instance; // 安全读取首指针
    // 此处需配合 libcxxabi::__dynamic_cast 或 type_info 比对
    return nullptr; // 实际需遍历 .rodata 中 type_info 结构
}

该实现规避硬编码偏移,依赖运行时类型元数据,但需确保目标模块未 strip RTTI。

3.3 ConVar注册回调函数原型不一致导致的cdecl/stdcall调用约定冲突实测

当向Source Engine(如HL2)注册ConVar变更回调时,若回调函数声明未显式指定调用约定,编译器默认采用__cdecl,而引擎内部以__stdcall调用——引发栈失衡与崩溃。

典型错误签名

// ❌ 隐式cdecl → 与引擎stdall不匹配
void OnValueChanged(IConVar* var, const char* oldVal, float newVal) {
    Msg("ConVar changed: %s → %f\n", var->GetName(), newVal);
}

该函数由引擎通过pConVar->CallOnChanged()__stdcall调用,但__cdecl要求调用方清理栈,__stdcall要求被调用方清理;栈指针错位导致后续指令读取垃圾值。

正确修复方式

// ✅ 显式声明为__stdcall,匹配引擎ABI
void __stdcall OnValueChanged(IConVar* var, const char* oldVal, float newVal) {
    Msg("ConVar changed: %s → %f\n", var->GetName(), newVal);
}

参数说明:IConVar*为变量接口指针;oldVal为旧字符串值(可能为nullptr);newVal为解析后的浮点值(整型ConVar也传入float)。

调用约定差异对比

特性 __cdecl __stdcall
栈清理方 调用方 被调用方
参数压栈顺序 右→左 右→左
函数名修饰 _Func@0 Func@12(含字节数)

graph TD A[注册ConVar回调] –> B{函数声明是否含stdcall?} B –>|否| C[编译器默认cdecl] B –>|是| D[匹配引擎__stdcall ABI] C –> E[栈未被正确清理 → 崩溃] D –> F[调用成功,状态稳定]

第四章:运行时环境突变引发的隐式崩溃链

4.1 SourceMod插件加载器在v82中强制启用Sandbox Mode对mmap权限的收紧与mprotect绕过补丁

SourceMod v82 引入沙箱强制模式后,mmap() 调用被拦截并过滤 PROT_EXEC | PROT_WRITE 组合——这是 JIT 编译与 shellcode 注入的典型路径。

mmap 权限策略变更

  • 原行为:允许 MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS + PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC
  • 新行为:拒绝含 PROT_EXEC 的可写映射,仅允许可执行只读(PROT_READ | PROT_EXEC)或可写不可执行(PROT_READ | PROT_WRITE

mprotect 绕过补丁机制

// sandbox_hook_mprotect.c(简化示意)
int sandbox_mprotect(void *addr, size_t len, int prot) {
    if ((prot & (PROT_WRITE | PROT_EXEC)) == (PROT_WRITE | PROT_EXEC)) {
        // 拒绝 W+X,防止 RWX page 构造
        return -EPERM;
    }
    return real_mprotect(addr, len, prot); // 转发合法调用
}

该钩子在 mprotect() 入口级拦截非法权限组合,比 mmap() 过滤更彻底——即便插件先申请 RW 再尝试 mprotect(PROT_EXEC),也会被阻断。

关键限制对比表

场景 v81 行为 v82 沙箱行为
mmap(..., PROT_RWX, ...) ✅ 允许 ❌ 拒绝(mmap 钩子)
mmap(..., PROT_RW, ...) → mprotect(..., PROT_EXEC) ✅ 成功 ❌ 拒绝(mprotect 钩子)
graph TD
    A[mmap syscall] --> B{Has PROT_EXEC?}
    B -->|Yes & PROT_WRITE| C[Reject]
    B -->|Only PROT_EXEC| D[Allow ROX]
    A --> E[mprotect syscall]
    E --> F{W+X requested?}
    F -->|Yes| C
    F -->|No| G[Forward]

4.2 VACNet模块初始化时机前移导致C插件早于IVEngineServer就绪的竞态条件注入与Hook加固

竞态触发路径

VACNet::Initialize() 被提前至 g_pEngineServer 全局指针赋值前调用时,C插件中依赖 IVEngineServer::GetPlayerInfo() 的 Hook 点尚未绑定,引发空指针解引用或未定义行为。

关键修复代码

// 在 DLLMain(DLL_PROCESS_ATTACH) 中强制序列化初始化
if (g_pEngineServer == nullptr) {
    while (!g_pEngineServer) {  // 自旋等待(仅调试期),生产环境应改用 Event + WaitForSingleObject
        Sleep(1);
    }
}
g_VACNet.InstallHooks(); // 此时 g_pEngineServer 已就绪

逻辑分析:g_pEngineServer 是引擎导出的单例接口指针,其初始化由 CreateInterface 链式调用触发;自旋等待虽非最优,但可暴露竞态窗口,为后续事件驱动方案提供验证基线。

Hook加固策略对比

方案 安全性 初始化延迟 可观测性
自旋等待 ⚠️ 仅限调试 高(ms级) 强(日志易埋点)
WaitOnAddress ✅ 推荐 极低(纳秒级唤醒) 中(需配套内存屏障)
InitOnceExecuteOnce ✅ 生产首选 零延迟 弱(无内置日志钩子)

数据同步机制

graph TD
    A[DLL_PROCESS_ATTACH] --> B{g_pEngineServer == nullptr?}
    B -->|Yes| C[WaitForEngineServerReadyEvent]
    B -->|No| D[InstallVACNetHooks]
    C --> D

4.3 Linux平台glibc 2.34+ _dl_init劫持检测机制与dlopen动态链接劫持规避策略

glibc 2.34 引入 _dl_init 调用链完整性校验,通过 GLRO(dl_init_called) 标志位与 .init_array 执行序号双重验证,阻断非法重定位劫持。

检测机制核心逻辑

  • 运行时校验 _dl_init 是否被重复/提前调用
  • 检查 struct link_mapl_init_called 与全局状态一致性

规避 dlopen 劫持的可行路径

  • 利用 RTLD_DEEPBIND 绕过符号覆盖(需目标SO未设 DF_1_NODEFLIB
  • 构造合法 DT_INIT_ARRAY 条目并同步更新 l_info[DT_INIT_ARRAY] 指针
// 注入到目标模块的 init_array 入口(需 mmap + mprotect)
void __attribute__((constructor)) stealth_init() {
    // 仅在首次 dl_open 且 _dl_init 未标记完成时触发
    if (!__builtin_expect(GLRO(dl_init_called), 0)) {
        // 安全上下文内执行 hook 注入
        install_plthook();
    }
}

该构造利用 glibc 对 constructor 的延迟绑定特性,在 _dl_init 校验完成后、主程序入口前介入,避开初始化阶段检测。

机制 检测点 触发时机
_dl_init 校验 GLRO(dl_init_called) 第一次 dlopen
init_array 验证 l_info[DT_INIT_ARRAY] 地址合法性 加载时 mmap 映射检查
graph TD
    A[dlopen] --> B{检查 l_init_called}
    B -->|已置位| C[拒绝重复初始化]
    B -->|未置位| D[执行 _dl_init]
    D --> E[校验 DT_INIT_ARRAY 地址范围]
    E -->|合法| F[调用 init_array 函数]
    E -->|非法| G[abort]

4.4 Windows平台SEH结构化异常处理链被v82游戏主循环覆盖的栈回溯失效问题与VEH热补丁实现

v82游戏引擎在主循环中频繁调用SetThreadStackGuarantee并重写FS:[0]指向的SEH链头,导致未处理异常时RtlUnwindEx无法遍历原始异常帧,栈回溯中断。

根本原因

  • 游戏钩子直接覆写TEB偏移0x00处的ExceptionList指针
  • V82自定义堆栈切换逻辑绕过RtlPushFrame/RtlPopFrame配对

VEH热补丁方案

// 安装VEH处理器(优先级高于SEH)
LONG WINAPI VehHandler(PEXCEPTION_POINTERS ExceptionInfo) {
    if (ExceptionInfo->ExceptionRecord->ExceptionCode == EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION) {
        // 触发符号化栈回溯(绕过损坏的SEH链)
        CaptureStackBackTrace(0, 64, backtraceBuffer, &frames);
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER; // 阻断SEH传递
    }
    return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}

此VEH注册于进程初始化阶段,利用Windows异常分发顺序(VEH → SEH → Unhandled)劫持控制流。CaptureStackBackTrace依赖dbghelp.dll,不依赖SEH链完整性。

修复效果对比

指标 原SEH方案 VEH热补丁
栈帧捕获成功率 99.7%
异常响应延迟(μs) ~85 ~32
graph TD
    A[异常触发] --> B{VEH已注册?}
    B -->|是| C[调用CaptureStackBackTrace]
    B -->|否| D[降级至SEH链遍历]
    C --> E[生成带符号栈迹]
    D --> F[多数帧丢失]

第五章:Hotfix补丁集成指南与长期维护建议

补丁发布前的强制验证清单

所有Hotfix必须通过以下四类验证方可进入CI/CD流水线:

  • ✅ 单元测试覆盖率 ≥95%(基于JaCoCo报告)
  • ✅ 回归测试集全量通过(含历史3个版本的关键路径用例)
  • ✅ 依赖兼容性扫描(使用Dependabot + custom Gradle脚本检测SNAPSHOT冲突)
  • ✅ 生产环境镜像层比对(Docker diff –no-trunc 输出差异行 ≤5)

基于GitOps的补丁灰度发布流程

flowchart LR
    A[Hotfix分支创建] --> B[自动构建带label的镜像<br>hotfix-20240521-redis-pool-fix:v1.2.3]
    B --> C[K8s集群A灰度部署<br>5%流量+APM埋点]
    C --> D{错误率 < 0.01%?}
    D -->|Yes| E[全量推送至集群B/C]
    D -->|No| F[自动回滚+钉钉告警]

补丁版本号语义化规范

字段 示例值 约束规则
主版本 v2 仅当破坏性API变更且需DB Schema迁移时递增
次版本 17 每月固定发布,含所有已合入Hotfix
修订号 hotfix-20240521-001 日期+序号,禁止纯数字(如123

生产环境热补丁注入实践

在Java服务中采用JVM Attach机制动态加载修复类:

# 使用Arthas热替换存在NPE的PaymentService.process()方法
arthas-boot.jar --attach-pid 12345
jad --source-only com.example.PaymentService > PaymentService.java
# 修改后编译为class文件,执行:
redefine /tmp/PaymentService.class

该操作已在2024年Q2的3次支付超时故障中实现平均57秒恢复。

补丁生命周期终止策略

  • Hotfix分支在合并至主干后72小时内自动删除(GitLab CI触发)
  • 对应Docker镜像保留策略:
    • hotfix-*标签镜像:保留30天(自动清理Job每日执行)
    • 已下线服务的补丁镜像:保留至关联Jira Issue状态变为Closed7天

长期维护中的技术债识别

通过SonarQube自定义规则持续监控补丁引入的技术债:

  • 规则ID:HOTFIX-TECHDEBT-001(检测// HOTFIX: 2024-05-21注释后未关联Jira Key)
  • 规则ID:HOTFIX-TECHDEBT-002(检测补丁代码中硬编码的IP地址或密钥)
    2024年4月审计显示,12个Hotfix中8个存在未关闭的技术债Issue,其中3个已触发SLA告警(超过14天未处理)。

多云环境补丁一致性保障

在AWS EKS、阿里云ACK、Azure AKS三套集群中,通过Terraform模块统一管理补丁部署参数:

module "hotfix_deploy" {
  source = "git::https://gitlab.example.com/infra/modules/hotfix?ref=v2.4.1"
  cluster_name = var.cluster_name
  image_tag    = "hotfix-20240521-redis-pool-fix:v1.2.3"
  rollout_strategy = {
    max_unavailable = "1"
    max_surge       = "0"
  }
}

该模块已在2024年5月18日的Redis连接池泄漏事件中,确保三地集群在11分23秒内完成同步修复。

补丁文档自动化归档

每次Hotfix合并自动触发Confluence API写入:

  • 页面路径:/docs/ops/hotfix/2024/05/hotfix-20240521-redis-pool-fix
  • 内容包含:Git提交哈希、Jira Issue链接、影响范围拓扑图(Mermaid生成)、回滚命令快照
  • 文档权限自动继承项目组RBAC策略,审计日志留存180天。

专注 Go 语言实战开发,分享一线项目中的经验与踩坑记录。

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