为什么以下代码崩溃?

时间:2012-12-22 10:27:35

标签: c++ list crash

这只是创建一些列表元素,然后通过反向迭代删除一个元素,接近它。它是代码的实际问题的复制品,它在反向遍历它们时删除元素。

#include <list>

int main()
{
  std::list< int > lst;

  for ( int c = 33; c--; )
    lst.push_back( 0 );

  int count = 0;
  for ( std::list< int >::reverse_iterator i = lst.rbegin(), e = lst.rend();
        i != e; )
  {
    switch( count++ )
    {
      case 32:
      case 33:
        ++i;
        i = std::list< int >::reverse_iterator( lst.erase( i.base() ) );
      break;
      default:
        ++i;
    }
  }

  return 0;
}

运行时,它会崩溃:

*** glibc detected *** ./a.out: double free or corruption (out): 0x00007fff7f98c230 ***

当用valgrind运行时,它说:

==11113== Invalid free() / delete / delete[] / realloc()
==11113==    at 0x4C279DC: operator delete(void*) (vg_replace_malloc.c:457)
==11113==    by 0x40104D: __gnu_cxx::new_allocator<std::_List_node<int>     >::deallocate(std::_List_node<int>*, unsigned long) (in /tmp/a.out)
==11113==    by 0x400F47: std::_List_base<int, std::allocator<int>   >::_M_put_node(std::_List_node<int>*) (in /tmp/a.out)
==11113==    by 0x400E50: std::list<int, std::allocator<int> >::_M_erase(std::_List_iterator<int>) (in /tmp/a.out)
==11113==    by 0x400BB6: std::list<int, std::allocator<int> >::erase(std::_List_iterator<int>) (in /tmp/a.out)
==11113==    by 0x40095A: main (in /tmp/a.out)

编译器:

$ g++ --version
g++ (Debian 4.7.1-7) 4.7.1

拱:

$ uname -a
Linux hostname 3.2.0-2-amd64 #1 SMP Mon Apr 30 05:20:23 UTC 2012 x86_64 GNU/Linux

你认为这是一个错误,还是我在这里做错了什么?

P.S。如果删除case 33(这应该永远不会发生),则会变为无限循环而不是崩溃。

4 个答案:

答案 0 :(得分:11)

好的,所以我拿出笔和纸,现在我认为 与无效的e迭代器有关。请记住,反向迭代器包含一个指向容器中下一个元素的普通迭代器,它是基础迭代器。也就是说,当你有rbegin()迭代器指向最后一个元素时,它的内部迭代器指向过去的元素。同样地,当你有rend()迭代器指向开始之前的迭代器(反向迭代器可以指向的虚构元素)时,它的内部迭代器指向第一个元素。

所以你的列表看起来像这样(BTB =开头之前,PTE =结束):

BTB | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^    :                 ^    :
 |----'                 |----'
 e                      i

虚线表示基础迭代器指向的位置。

现在,在第一次迭代中,您指向最后一个元素(反向第一个),count为0,因为您执行后缀增量。因此,当交换机与32匹配时,您指向列表中的第一个元素(反向第33个)。

好的,现在我们处于这种状态:

BTB | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^    ^   :
 |----|---'
 e    i

然后执行以下代码:

++i;
i = std::list< int >::reverse_iterator( lst.erase( i.base() ) );

第一行让我们处于这种状态:

BTB | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^    :
 |----'
 i
 e

然后擦除基本迭代器指向的元素并设置反向迭代器,使其基数现在指向擦除元素后的元素。现在我们有:

    BTB | 0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^   ^    :
 |---|----'
 e   i

但是,现在e已失效。它的基础不再指向列表的第一个元素,它指向一个无效的元素。

现在,你的循环应该停止,因为i在最后,但它不会。它将继续另一次,count33,首先执行i++

    BTB | 0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^   :
 |---'
 i   
 e

然后试图抹去基地。噢亲爱的!基础没有指向有效元素,我们遇到了崩溃。事实上,我认为你在迭代太久后就已经遇到了未定义的行为。

解决方案

解决问题的方法是每次迭代时获取rend()

for ( std::list< int >::reverse_iterator i = lst.rbegin();
      i != lst.rend(); )

或者,每当您擦除元素时更新e

++i;
i = std::list< int >::reverse_iterator( lst.erase( i.base() ) );
e = lst.rend();

现在,我之前的回答是交换增量和擦除,这有效,但为什么呢?好吧,让我们回到重要的位置(为了清晰起见,我在接下来的几个步骤中添加了另一个元素):

BTB | 0 | 0 | 0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^    ^   :
 |----|---'
 e    i

所以现在我们首先删除基地,给我们这个:

BTB | 0 |     0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^    ^       :
 |----|-------'
 e    i

然后我们增加i

BTB | 0 |     0 | ... | 0 | 0 | PTE
 ^    :
 |----'
 i
 e

然后i == e我们结束循环。因此,当 工作时,它不会做你想要的。它只删除第二个元素。

答案 1 :(得分:4)

错误是e失效,您应该直接与lst.rend()进行比较。为什么它会失效?好吧,让我们看一下rend()§23.2.1.9)的定义:reverse_iterator(begin())

因此构造rend()取决于begin()迭代器,它指向第一个元素,您实际使用case 32删除它。因此,由于该操作会使begin()无效,因此它很可能会使rend()无效,具体取决于它的实现方式,这在libstdc++的此版本中显然会发生。

case 33使它崩溃也是有道理的,这次迭代器将指向列表中根本不再存在的东西。删除它当然会无限循环,因为e无效且你的停止条件不会被击中。

答案 2 :(得分:1)

删除元素时,e无效!缓和后您必须更新e

i = std::list< int >::reverse_iterator( lst.erase( i.base() ) );
e = lst.rend(); // update e

答案 3 :(得分:0)

这应该有效 -

    #include <list>
    #include <iostream>

    int main()
    {
    std::list< int > list;
    for ( int c = 33; c--; )
    list.push_back( 0 );

    std::list<int>::reverse_iterator it = list.rbegin();
    int count = 0;
    while(  it != list.rend() )
    {

    switch( count++ )
    {
     case 32:
     case 33:
     std::cout<<*it<<std::endl;
     it = std::list< int >::reverse_iterator( list.erase((++it).base()));
     std::cout<<list.size()<<std::endl;
     break;
     default:

    ++it;
    }
   }
  return 0;}