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背景

不久前，我遇到了一些我发现非常奇怪且看似不正确的行为，我向 GCC 提交了一份错误报告。您可以在此处查看报告和回复：

http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=47305

（我将在这里复制大部分内容。）

当时，我不明白答案，但不是 StackOverflow 的成员，也没有人问这个问题，所以我只是破解了一个解决方法并继续。但是最近，我正在重新访问这段代码，但我仍然不明白这不是错误的理由，所以......

我的问题

在我的 Mac（当前为 OS X，Darwin 12.2.0 x86_64）附带的 C++ stdlib 发行版中，第 106-116 行的实现std::vector::erase()如下/usr/include/c++/4.2.1/vector.tcc所示：

template<typename _Tp, typename _Alloc>
  typename vector<_Tp, _Alloc>::iterator
  vector<_Tp, _Alloc>::
  erase(iterator __position)
  {
    if (__position + 1 != end())
      std::copy(__position + 1, end(), __position);
    --this->_M_impl._M_finish;
    this->_M_impl.destroy(this->_M_impl._M_finish);
    return __position;
  }

请注意，destroy()将在调用 this 之前为向量中最后一个erase()元素调用，而不是为 指向的元素调用__position。我认为这是不正确的——我认为它应该改为destroy()调用__position. 对于简单的 POD 类型，这没什么大不了的，但对于析构函数有副作用的类（例如智能指针），这可能很关键。

下面的代码说明了这个问题：

#include <vector>
#include <iostream>

class MyClass
{
    int m_x;
public:
     MyClass(int x) : m_x(x) { }
    ~MyClass()
    {
        std::cerr << "Destroying with m_x=" << m_x << std::endl;
    }
};

int main(void)
{
    std::vector<MyClass> testvect;
    testvect.reserve(8);
    testvect.push_back(MyClass(1));
    testvect.push_back(MyClass(2));
    testvect.push_back(MyClass(3));
    testvect.push_back(MyClass(4));
    testvect.push_back(MyClass(5));

    std::cerr << "ABOUT TO DELETE #3:" << std::endl;

    testvect.erase(testvect.begin() + 2);

    std::cerr << "DONE WITH DELETE." << std::endl;

    return 0;
}

当我在我的 Mac 上使用 g++ 版本 4.2.1（无命令行参数）编译它时，它会在我运行它时产生以下结果：

Destroying with m_x=1
Destroying with m_x=2
Destroying with m_x=3
Destroying with m_x=4
Destroying with m_x=5
ABOUT TO DELETE #3:
Destroying with m_x=5
DONE WITH DELETE.
Destroying with m_x=1
Destroying with m_x=2
Destroying with m_x=4
Destroying with m_x=5

请注意，“ABOUT TO DELETE #3”消息之后的关键行显示析构函数实际上是为我添加的第五件事（的副本）调用的。 重要的是，#3 的析构函数永远不会被调用！！

似乎那个版本erase()需要一个范围（两个迭代器）也有类似的问题。

所以我的问题是，我期望从向量中删除的元素的析构函数被调用是错误的吗？ 看来，如果你不能指望这一点，你就不能安全地在向量中使用智能指针。或者这只是 Apple 分发的 STL 矢量实现中的一个错误？我错过了一些明显的东西吗？

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4 回答 4

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当您erase包含3的元素时，必须将以下元素移回以填充空白。然后元素#3被分配#4所具有的，#4被分配#5所具有的。最后一个元素#5保留了它所具有的任何值，因为它无论如何都将被删除。

当vector超出范围时，您会看到剩余的 4 个元素被销毁。

如果您要在 中保存智能指针，vector则在调用赋值运算符时将正确释放资源。

于 2012-10-19T21:32:11.590 回答
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实际上，没有问题。在行

std::copy(__position + 1, end(), __position);

被删除的元素被连续的元素覆盖；如果它拥有需要释放的资源，它会在其operator=.

在 C++11 中，您可能希望使用移动而不是复制；但你发布的是一个好的 C++03 实现std::vector::erase。

于 2012-10-19T21:32:24.577 回答
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析构函数只被最后一个元素调用，但是被擦除的对象会被下一个元素的赋值覆盖。所以赋值运算符释放了旧的资源。当类型是智能指针时，这意味着调整引用，并在适当的情况下删除受控对象。

于 2012-10-19T21:33:45.467 回答
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这是一个合理的观点，您至少可以考虑两种不同的实施方式erase：

  • 销毁元素 3，然后从 4 复制构造元素 3，然后从 5 复制构造元素 3，然后销毁 5。
  • 从 4 复制分配到 3，然后从 5 复制到 4，然后销毁 5。

C++11 引入了第三种方法：

  • move-assign 从 4 到 3，然后从 5 到 4，然后销毁 5。

事实上，vector::erase第一种方式在 23.2.4.3/4 中被 C++03 标准禁止：

复杂度：T的析构函数被称为等于被擦除元素个数的次数，而T的赋值运算符被称为等于被擦除元素之后向量中元素个数的次数。

尽管此文本主要旨在说明操作的运行时复杂性，但您会看到它要求第二个实现。C++11 用“移动赋值”代替“赋值”说了同样的话。

第一种方法还有一个更根本的问题，一般来说（虽然不是为了int，因此也不是为了MyClass），复制可能会失败。如果erase破坏了向量的第三个元素，然后从第四个元素复制失败，那么向量将处于相当危险的状态——第三个元素不再是一个合适的对象。因此，标准中的限制不仅仅是定义运行时，它还可以防止这种糟糕的失败情况。

于 2012-10-19T21:49:58.190 回答