当C ++将元素从函数的返回值存储到std :: vector时出现意外的结果

Posted 2021-03-29

当函数涉及重新分配时，我发现一些编译器可能在函数调用之前保存地址。它导致存储在无效地址中的返回值。

在上面的描述中有一个例子来解释行为。

#include <stdio.h>
#include <vector> 
using namespace std;

vector<int> A; 
int func() { 
    A.push_back(3);
    A.push_back(4);
    return 5; 
} 
int main() { 
    A.reserve(2);
    A.push_back(0);
    A.push_back(1);
    A[1] = func();
    printf("%d
", A[1]);
    return 0;
}

有一些常见的C ++编译器，测试结果如下。

• GCC（GNU编译器集合）：运行时错误或输出1
• Clang：输出5
• VC ++：输出5

是不确定的行为？

答案

在C ++ 17之前的所有C ++版本中，行为都是未定义的。原因很简单，可以按任何顺序评估赋值运算符的两边：

• 假设首先评估A[1]，你得到一个int&指的是那时A的第二个元素。
• 然后，评估func()，它可以重新分配矢量的存储空间，使先前检索的int&成为悬空参考。
• 最后，执行赋值，写入未分配的存储。由于标准分配器缓存内存，操作系统通常不会捕获此错误。

仅在C ++ 17中，用于赋值的special rule 20：

在每个简单赋值表达式E1 = E2和每个复合赋值表达式E1 @ = E2中，E2的每个值计算和副作用在E1的每个值计算和副作用之前被排序。

使用C ++ 17时，必须在调用A[1]之后评估func()，然后documentation提供定义的可靠行为。

另一答案

如果你检查push_back()，在“Iterator Invalidation”下，你会看到std::vector可能会使每个迭代器无效，如果它改变了容量，因为它必须重新分配内存。请记住，对于push_back()，指针也是有效的迭代器。因为qazxswpoi可能会或可能不会重新分配，并且您无法知道它是否会发生，因此行为未定义。