不能将数组运算符用于基于数组的指针（读取访问冲突）

Posted 2023-02-21

【中文标题】不能将数组运算符用于基于数组的指针（读取访问冲突）

【英文标题】：can't use array operator to array-based pointers (read access violation)

【发布时间】：2019-07-18 16:05:44

【问题描述】：

基本上我想要实现的是使用指针，避免使用new 关键字来获得与其他一些语言相同的复制行为（如果我们交谈，运算符= 将右操作数的引用分配给左操作数关于对象，类似于 shared_ptr 应该提供的）。如果我不使用数组运算符[]，我将展示的内容似乎有效。为什么会发生这种情况，我该如何解决？

// Declaration way before
std::vector<int>* test;

test = &std::vector<int>();
(*test)[1] = 0;

// Declaration way before
std::map<std::string, int>* test;

test = &std::map<std::string, int>();
(*test)["a"] = 0;

错误发生在两者的最后一行。

【问题讨论】：

test = &std::vector<int>(); 创建一个向量，获取它的地址，然后向量立即停止存在。

不要试图让 C++ 表现得像其他语言一样。往往效果不佳。如果你想要一个引用，只需声明一个引用。

即使*test 指向一个实际的空向量，(*test)[1] 也会尝试访问一个不存在的元素。

相信我们，它确实不再存在。您正在做的事情称为未定义行为，一种可能的结果是它“有效”。

@uIM7AI9S 您的错误会导致未定义的行为。这意味着任何事情都可能发生。 C++ 中的许多（大多数？）错误不需要崩溃或诊断，这样的代码似乎可以工作一段时间。但事实是您的向量不存在，push_back 似乎只能工作。如果你依赖它，你最终将不可避免地开始在此处或代码的其他（看似无关的）部分中看到奇怪的崩溃和错误。不可能通过反复试验来学习 C++，没有明显的错误迹象并不能证明正确性。

【参考方案1】：

test = &std::vector<int>();

这不是有效的 C++。不能取临时地址。

不幸的是，作为扩展，Visual Studio 确实允许您这样做；你得到的指针是立即悬空（因为临时死在行尾）。然后，您尝试对向量（不存在）执行的所有操作都有未定义的行为。

（即使它是一个有效的指针，你也在尝试索引不存在的元素。）

只要您在范围内的某个位置保留一个适当的命名对象，您就可以做您想做的事。您可以获得指向该对象的指针并在所有地方获取您的引用语义。但是，这是危险的，因为很难确保指向的对象在需要时仍然存在。这就是存在智能指针的原因。

在 C++ 中，你最好坚持价值语义。最好按设计使用该语言。

【参考方案2】：

您正在为指针分配对临时向量的引用。临时对象立即消失，您的指针悬空。

您还尝试访问具有0 大小的向量的第二个元素。

你可以试试这个，但我们已经不在 new delete 时代了。

std::vector<int>* test; 
test = new std::vector<int>(2); 
(*test)[1] = 0;

// done with test
delete test;

【参考方案3】：

不能对基于数组的指针使用数组运算符

你可以，如果你的指针指向一个对象。你的没有。

使用指针，避免使用 new 关键字来获得与其他语言相同的复制行为

您还没有真正表现出您想要什么行为，或者说您要模仿哪种语言，但总的来说：用语言 B 编写语言 A 代码是一个坏主意。两者将有不同的约定、习语和微妙之处。

如果您确实坚持要编写看起来像另一种语言的 C++，您需要弄清楚您需要什么特定行为，以及如何在 C++ 中实现它以使其看起来相似。这通常需要大量工作，而编写看起来符合您想要的方式并且恰好可以编译的 C++ 代码并不是一个足够的解决方案。

正如 Lightness 指出了你的近似错误，我只想提一下，通过编写一个金丝雀类型来检查你对这些事情的理解是微不足道的，比如

struct Canary 
    ~Canary()  cout << "Canary dtor\n"; 
    Canary()  cout << "Canary default ctor\n"; 
    Canary(Canary &&)  cout << "Canary move ctor\n"; 
    Canary(const Canary &)  cout << "Canary copy ctor\n"; 
    Canary& operator=(Canary &&)  cout << "Canary move assignment\n"; return *this; 
    Canary& operator=(const Canary &)  cout << "Canary copy assignment\n"; return *this; 
;

Canary *c = &Canary();

现在您可以轻松地在调试器中单步调试您的代码，或者只是运行它并观察输出...