c++ - std::vector在push_back和insert(end()，x)之间不一致崩溃

coder 2023-05-31 原文

将此代码放入MS Visual C++ 2010中，进行编译(调试或发布)，它将在insert()循环而不是push_back循环时崩溃:

#include <vector>
#include <string>

using std::vector;
using std::string;

int main()
{
   vector<string> vec1;
   vec1.push_back("hello");

   for (int i = 0; i != 10; ++i)
      vec1.push_back( vec1[0] );

   vector<string> vec2;
   vec2.push_back("hello");

   for (int i = 0; i != 10; ++i)
      vec2.insert( vec2.end(), vec2[0] );

   return 0;
}

问题在于，push_back()和insert()都通过引用来获取新项，
当将 vector 重新分配给更多空间时，新项目在插入之前会失效。

海湾合作委员会也应该有这个问题。我没有检查Clang，但是它取决于它使用的STD库。

MSVC2010在push_back()中有一些额外的代码，用于检测新项目是否实际上是 vector 中的项目。如果是这样，它将记录该项目的索引，并在分配内存后使用该索引来插入该项目(而不是使用现在无效的引用)-使用_Inside(_STD addressof(_Val))

MSVC的额外代码是非标准的吗？

我担心的是，我不确定在什么代码中可能执行过vec.push_back(vec [1])之类的操作；或vec.insert(it，vec [2]);
我必须仔细检查使用push_back和insert的数百行代码，如果不是数千行的话，那只是我自己的代码...第三方库也可能会受到影响。

我以为使用这种技术可以使GCC可怕地死掉(我看不到任何额外的代码来处理这种情况，但是valgrind在我的简单示例中没有检测到它，因此很难测试)，

如何最好地发现并避免犯此错误？

MSVC2010的额外push_back()代码是否非标准？ MSVC是否应该在找到以这种方式使用的 vector 时检测并断言？ (即安全计算计划)

我正在考虑破解MSVC2010和GCC的 header 来检测这些情况。

还有其他想法吗？

谢谢，
保罗

PS:还请注意，如果您可以保证不需要调整 vector 的大小，则此用法非常好(且高效)

最佳答案

好的，我在virtualbox上安装了Win8 + MSVC2012进行尝试。 Geez Windows 8的鼠标很烦人，没有按钮可以插入鼠标悬停，而这很难在一个窗口中完成。

结果有趣，恕我直言。

MSVC 2010:如ecatmur所建议，该错误来自移动语义。

问题是v.insert(v.end()，v [0]);将选择insert(it，T && val)方法，这在两个方面都是错误的:
1)它可能导致v [0]的破坏。似乎没有，这向我暗示了const＆引用已保留，而新版本是通过复制而不是移动创建的。
2)在调整 vector 大小之前，代码路径不会复制val。

请注意，由于push_back(&&)中存在额外的代码(黑客？)，因此并未较早发现此问题-有关MSVC2012的详细信息，请参阅底部的其他注释。

(请注意，insert(it，const＆)在调整 vector 大小之前将首先正确复制新项，因此，如果选择了正确的方法，根本不会有问题)。

在MSVC 2012中，可以通过正确选择insert(it，const T＆val)方法来解决此问题，
但是，您仍然可以看到push_back()具有一些额外的代码来“修复”错误的用法。

考虑以下测试:

#include <vector>
#include <string>

using std::vector;
using std::string;

int main()
{
   vector<string> vec1;
   vec1.push_back("hello");

   for (int i = 0; i != 1000; ++i)
   {
       string temp = vec1[0];
      vec1.push_back( std::move(vec1[0]) );
   }

   vector<string> vec2;
   vec2.push_back("hello");

   for (int i = 0; i != 1000; ++i)
   {
       string temp = vec2[0];
      vec2.insert( vec2.end(), std::move(vec2[0]) );
   }

   return 0;
}

在这两种情况下，都使用std::move()强制选择&& move方法。
在这两种情况下，代码都应引起灾难并希望崩溃。

但是，在MSVC 2012中，push_back()循环可以正常工作，因为push_back(&&)中有一些额外的代码，用于检测_Val是否与 vector 位于相同的地址空间，如果存在，它将复制而不是移动。
但是，如果新项目不是严格地位于相同的存储空间中，而是仍然是原始 vector 的一部分(例如pimpl指针)怎么办？我可以想象使push_back(&&)死掉的方法。

当然，这实际上不是必需的，如果程序员说std::move()，那么那应该发生，对吗？额外的检查肯定是使用了一些不必要的CPU周期。

insert()循环没有这种漏洞，这也意味着错误地使用std::move()有时只会导致损坏。就个人而言，当您向客户端演示时，我更喜欢快速失败而不是仅失败。

所以...解决方案...

不要使用v.insert(v.end()，v [0])或类似名称。这是一个不合理的要求，因为第三方代码(例如Boost，VTK，QT，tbb，xml库等)可能会在数百万行代码中的某处使用它。
我使用的所有第3方库都需要重新编译，因此无论我的代码遭受什么痛苦，它们也都会遭受痛苦。

升级到MSVC 2012 RC。我必须等到它变成金黄色，然后它才能按预期工作(在其他部分出现新的令人兴奋的错误)。

破解标题以检测使用情况。我已经做到了，但是检测工作只有在代码实际运行时才有效。

修改标题以修复insert(&&)。 (并重新编译所有库/项目-叹气)。
最简单的方法是简单地注释掉insert(&&)变体(然后我们回到C++ 11之前的性能)。
另一种方法是使用相同的push_back(&&)hack，尽管我认为这不是可靠的方法。也许push_back(&&)也应该被注释掉。

进一步更新:
我固定了标题。原来很简单...

MSVC2010的insert(&&)声明如下所示:

template<class _Valty>
iterator insert(const_iterator _Where, _Valty&& _Val)

MSVC2012的insert(&&)删除了模板部分，现在看起来像这样:

iterator insert(const_iterator _Where, _Ty&& _Val)

因此，我只是从MSVC2010的insert()中删除了模板化的_Valty，现在选择了正确的方法。现在，它还与如何声明push_back(&&)(即参数上没有模板)相匹配。
仍然有用于emplace *(&&)方法的模板化参数，但是那里没有const＆混淆。

关于c++ - std::vector在push_back和insert(end()，x)之间不一致崩溃，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/11653111/

amp push_back br insert c++visual-studio-2010 vector

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