未定义的行为

Question

我正在用 C++ 进行一些模拟，我遇到了一个奇怪的问题。我有以下函数，其中 return 是一个双精度向量：

vector<double> processSimulation(int Q){
//do things
vector<double> output;
output.push_back(mean);
output.push_back(variance);
return output;
}

我主要有以下几点：

//define Q
vector<double>::iterator it = processSimulation(Q).begin();
double mean = *it;
double variance = *(it+1);

问题是我得到了一个错误的均值数字（e-305）和一个正确的方差数字。我试图自己解释这种行为，我认为这可能是由未定义的行为引起的，因为迭代器指向函数中的旧向量，它现在超出范围并且存在不再。我对么？ 也许我很幸运方差是正确的，因为它也可能是错误的。

我把代码改成了

vector<double> output = processSimulation(Q);
vector<double>::iterator it = output.begin();
//same as before

它工作得很好，所以这加强了我的假设。

我还注意到 调试器的怪异之处：在试图弄清楚发生了什么时（在修复代码之前），我通过调试查看了均值和方差的值，它们都错了。虽然，当我运行程序时，只有均值是错误的（我已经尝试了很多次，但总是这样：调试时均错，均值错误且方差正确，而运行）。 这里发生了什么？

Java问题：好吧，我遇到的这个问题真的很困扰我，因为经常在Java，为了缩短事情，我没有' 定义新对象，但直接在 return 该对象的函数上使用方法（如本例所示）。虽然，我从来没有遇到过任何问题。我是否总是不经意地（幸运地）做事？或者只是 在 Java 中不存在这样的行为 ，因为应该 return 对象的函数实际上是 return 指向它们的指针和真实的对象总是在堆中（并且在没有引用它们时被丢弃）？

希望你能解开我的疑惑！

Answer 1

这是一个非常常见的错误，当人们懒于对 rvalues 进行链接调用而不是将结果存储在局部变量中时。

vector<double>::iterator it = processSimulation(Q).begin();

在上面，您的 processSimulation(Q) 调用 returns vector<double>。然后，您获得指向向量开头的迭代器并将其存储。现在生成的向量不再在范围内，它被销毁了。这留下了一个悬空的迭代器。

现在您可以开始使用它了。请记住，该迭代器包含有效信息，但它指向一个不再存在的对象：

double mean = *it;            // undefined behaviour
double variance = *(it+1);    // undefined behaviour

想起来有点像这样：

vector<double>::iterator it;
{
    vector<double> result = processSimulation(Q);
    it = result.begin();
}
double mean = *it;    // boom

当您更改代码以将 return 值存储在局部变量中时，行为将被定义，前提是向量在您使用迭代器的整个过程中都保持在范围内。

所以这是正确的（除了 C++ style-related 对你的问题的评论）：

vector<double> output = processSimulation(Q);
vector<double>::iterator it = output.begin();
double mean = *it;
double variance = *(it+1);

但是您可以轻松地放弃迭代器并使用数组索引运算符：

double mean = output[0];
double variance = output[1];

您可能需要考虑 return 使用自己的结构来封装此信息，而不是向量。或者至少切换到使用 std::pair<double, double>.

未定义的行为

Undefined behaviour

c++

java

undefined-behavior