std::map GCC 中默认参数段错误的带空大括号初始化器的参数

Question

问题

我收到了用户报告我开发的库中存在段错误的错误报告。

错误代码的最小示例是：

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>

void f(std::map<std::string, std::string> m = {})
{
        std::cout << m.size() << "\n";
        for (const auto& s: m) {
                std::cout << s.first << "->" << s.second <<"\n";
        }
}

int main()
{
        f();
}

当使用 GCC 编译时（我测试了 4.8.2 和 4.7.3），它正确地打印 0 作为容器的大小，但在循环内出现段错误（根本不应该执行）。

解决方法

但是，我可以通过将声明更改为：解决问题：

void f(std::map<std::string, std::string> m = std::map<std::string, std::string>{})

复制 map 也有效：

void f(std::map<std::string, std::string> mx = {})
{
        auto m = mx;
        std::cout << m.size() << "\n";
        for (const auto& s: m) {
                std::cout << s.first << "->" << s.second <<"\n";
        }
}

将参数更改为 const std::map<...>& 也有效。

GCC 4.9.1 工作正常。

Clang 也可以很好地编译和运行代码。（即使使用与失败的 gcc 4.8.2 相同的 libstdc++）

工作示例：http://coliru.stacked-crooked.com/a/eb64a7053f542efd

问题

地图在函数内绝对不处于有效状态（详情如下）。它看起来像一个 GCC（或 libstdc++）错误，但我想确定我没有在这里犯一些愚蠢的错误。很难相信这样的错误会在 gcc 中保留至少 2 个主要版本。

所以我的问题是：初始化默认 std::map 参数的方式是错误的（以及我的代码中的错误）还是 stdlibc++（或 gcc）中的错误？

我不是在寻找解决方法（因为我知道如何使代码工作）当集成到应用程序中时，有问题的代码在某些计算机上执行良好（即使使用 gcc 4.8.2 编译）但在某些计算机上则不能。

详情

我编译它使用：

g++-4.8.2 -g -Wall -Wextra -pedantic  -std=c++11 /tmp/c.cpp -o /tmp/t

来自 gdb 的回溯：

#0  std::operator<< <char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > (__os=..., __str=...) at /usr/src/debug/sys-devel/gcc-4.8.2/build/x86_64-pc-linux-gnu/libstdc++-v3/include/bits/basic_string.h:2758
#1  0x0000000000400f36 in f (m=std::map with 0 elements) at /tmp/c.cpp:9
#2  0x0000000000400fe0 in main () at /tmp/c.cpp:15

/tmp/c.cpp:9 是带有 std::cout << ...

的行

ASAN 报告：

AddressSanitizer: SEGV on unknown address 0xffffffffffffffe8

这好像是nullptr - 8

valgrind 显示：

==28183== Invalid read of size 8
==28183==    at 0x4ECC863: std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&) (in /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.2/libstdc++.so.6.0.18)
==28183==    by 0x400BD5: f(std::map<std::string, std::string, std::less<std::string>, std::allocator<std::pair<std::string const, std::string> > >) (c.cpp:9)
==28183==    by 0x400C7F: main (c.cpp:15)
==28183==  Address 0xffffffffffffffe8 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd

查看地图的内部状态表明代码确实失败了：

std::map::begin() in libstdc++ returns

的值

this->_M_impl._M_header._M_parent

从它的内部表示，std::map::end() returns:

&this->_M_impl._M_header

gdb 显示：

(gdb) print m._M_t._M_impl._M_header
 = {_M_color = std::_S_red, _M_parent = 0x0, _M_left = 0x7fffffffd6d8, _M_right = 0x7fffffffd6d8}
(gdb) print &m._M_t._M_impl._M_header
 = (std::_Rb_tree_node_base *) 0x7fffffffd6a8

因此 begin() 和 end() 的值与空 std::map.

标准规定的不同（begin() 是 nullptr）

Answer 1

看起来像这样 bug was fixed in 4.8.3/4.9.0，有类似示例和段错误的错误报告说：

The attached minimal testcase has the following function with default-constructed default argument:
void do_something( foo f = {} )
{     std::cout << "default argument is at " << &f << std::endl;
}
The constructor for foo outputs its address; I got the following output from a single run: constructed foo @ 0x7ffff10bdb7f default argument is at 0x7ffff10bdb60

It shows that only 1 foo was constructed, and not at the same address as that of the default argument. It's been a loooong week, but I can't see anything wrong with the code. In the real code on which this was based, a segfault was occurring when running the destructor of a foo that was move-constructed from the default argument, because the underlying memory was seemingly uninitialised.

我们可以从live example中看出4.9.0没有证明这个问题。

我们可以从 defect report 994 and the subsequent resolution N3217 中看出这是有意设计的功能：

This paper presents detailed wording changes relative to the current C++ Working Draft N3126 to implement brace-initializers for default arguments for functions, as proposed in N3139 "An Incomplete Language Feature" by Bjarne Stroustrup, thereby also addressing core issue 994.

这也包含在提案中 N3139: An Incomplete Language Feature。

有趣的是，我认为 Visual Studio also has a bug with respect to brace-initializers as default arguments 仍未解决。

std::map GCC 中默认参数段错误的带空大括号初始化器的参数

std::map argument with empty brace-initializers for default argument segfaults in GCC

c++

gcc

default-arguments

c++11

问题

解决方法

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