使用 std::vector<> 和 std::shared_ptr<> 应该会导致错误

Question

这是我正在做的代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
using namespace std;

int main()
{
  vector<int> ar = {1};

  shared_ptr<int> sp(&ar[0]);

  cout<<*sp<<endl; // ---- [1]

  ar[0] = 10;

  cout<<*sp<<endl; // ---- [2]

  ar.clear();

  cout<<*sp<<endl; // ---- [3]



  return 0;
}

输出即将成为：

1
10
10

而不是 cout 在 [3] 我认为，运行时应该有任何错误，因为要访问的对象已经被删除。它是如何在 [3] 中打印 10 的？或者我应该使用任何 g++ 标志，我只是使用 g++ -std=c++14 a1.cpp && ./a.out

编辑：在 Coliru 上的运行我发现 clang++ 给出了

`*** glibc detected *** ./a.out: double free or corruption (fasttop):     0x0000000002138010 ***`

但是 g++ 不是 Coliru。

Answer 1

这是一个未定义的行为。它可能打印也可能不打印 10.

std::vector::clear() 删除了对象并且重新分配不保证。因此系统可能不会重用该内存，因此如果您访问相同的内存位置，您可能会得到旧值。

有一个有趣的观察，如果你在std::vector::clear()操作后检查std::shared_ptr::use_cout()，你可以看到答案1。

  vector<int> ar = {1};

  shared_ptr<int> sp(&ar[0]);

  cout<<*sp<<"\n"; // ---- [1]

  ar[0] = 10;

  cout<<*sp<<"\n"; // ---- [2]

  ar.clear();
  cout<< sp.use_count()<<"\n";

  cout<<*sp<<endl; // ---- [3]

输出

Answer 2

您的代码中有几处错误。最明显的一个是您正在创建一个 shared_ptr 来管理一个已经由 vector 管理的对象，并且很可能会在 main 结束时获得双重删除。

另一个问题是你有一个指向对象的指针并在对象被删除后使用它，因为std::vector<int>::clear不会释放你正在使用的内存命中仍然由向量管理的内存，这就是它不会爆炸的原因，但是该对象不再存在，您不应该访问它。如果不是 int 而是 std::string 程序可能已经崩溃（它也可能没有崩溃，这是未定义行为的本质）

Answer 3

当您尝试访问向量的当前边界之外时，您几乎绕过了任何会保证运行时间错误的东西。

如果你想检查边界，你可以考虑这样的事情：

std::vector<int> ar { 1 };

std::cout << ar.at(0); // no problem

ar.clear();

std::cout << ar.at(0); // guaranteed to throw an exception

A shared_ptr 是对象的 shared 所有权，因此只有在没有任何东西可以拥有它时才会删除该对象。相比之下，std::vector 假定它包含的所有对象的唯一所有权，因此尝试使用 shared_ptr 引用其中一个对象只会导致问题。

另一方面，事实上，使用 gcc 这设法在没有（可见的）问题迹象的情况下退出，这在技术上不属于编译器中的错误。在作用域的末尾，shared_ptr 和 std::vector 都将尝试释放 shared_ptr 所指向的 int——但不要求这样做会导致到错误消息（正式来说这是实施质量问题，但我当然同意显示消息总比不显示好）。

使用 std::vector<> 和 std::shared_ptr<> 应该会导致错误

Using std::vector<> and std::shared_ptr<> should cause error

c++

g++

c++11

c++14