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问题

我收到用户报告我开发的库中的段错误的错误报告。

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),它会正确打印0为容器的大小,但在循环内会出现段错误(根本不应该执行)。

解决方法

但是,我可以通过声明更改为:

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

也复制map作品:

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<...>&也可以。

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 gcc 4.8.2 相同的 libstdc++)

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

问题

地图在函数内部绝对不是有效状态(详情如下)。它看起来像一个 GCC(或 libstdc++)错误,但我想确保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 中至少保留 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(和我的代码中的错误)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)在某些计算机上却没有。

细节

我使用以下方法编译它:

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 是与std::cout << ...

ASAN 报告:

AddressSanitizer: SEGV on unknown address 0xffffffffffffffe8 

这似乎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必须失败:

std::map::begin()在 libstdc++ 中返回值

this->_M_impl._M_header._M_parent

从它的内部表示,std::map::end()返回:

&this->_M_impl._M_header

gdb 显示:

(gdb) print m._M_t._M_impl._M_header
$5 = {_M_color = std::_S_red, _M_parent = 0x0, _M_left = 0x7fffffffd6d8, _M_right = 0x7fffffffd6d8}
(gdb) print &m._M_t._M_impl._M_header
$6 = (std::_Rb_tree_node_base *) 0x7fffffffd6a8

因此 和 的值begin()与标准规定的空值end()不同(begin()为 nullptr)std::map

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看起来这个错误已在 4.8.3/4.9.0中修复,错误报告有一个类似的例子和 seg-faults 说:

附加的最小测试用例具有以下带有默认构造的默认参数的函数:

void do_something( foo f = {} )
{     std::cout << "default argument is at " << &f << std::endl;
}

foo 的构造函数输出它的地址;我从一次运行中得到以下输出:构造的 foo @ 0x7ffff10bdb7f 默认参数位于 0x7ffff10bdb60

它表明只构造了 1 个 foo,并且与默认参数的地址不同。这是一个漫长的一周,但我看不出代码有什么问题。在基于此的实际代码中,当运行从默认参数移动构造的 foo 的析构函数时会发生段错误,因为底层内存似乎未初始化。

我们可以从一个没有证明这个问题的实例中看到。4.9.0

我们可以从缺陷报告 994和随后的决议N3217中看到这是有意的功能:

本文介绍了相对于当前 C++ 工作草案 N3126 的详细措辞更改,以实现函数默认参数的大括号初始化器,正如 Bjarne Stroustrup 在 N3139“不完整的语言功能”中提出的那样,从而也解决了核心问题 994。

这也包含在提案N3139:不完整的语言特征中。

有趣的是,Visual Studio 也有一个关于大括号初始化器作为默认参数的错误,我认为这仍然没有解决。

于 2015-03-03T17:17:11.650 回答