Question

编辑：这确实是由Visual Studio中的错误引起的 - 它已经修复了。 将 Update 2 应用于Visual Studio （release candidate available here）后，此问题无法重现。我道歉;我以为我和我的补丁达成了约会。

我无法解释为什么在Visual Studio 2013中运行以下代码时出现seg故障的原因：

#include <initializer_list>
#include <memory>

struct Base
{
    virtual int GetValue() { return 0; }
};

struct Derived1 : public Base
{
    int GetValue() override { return 1; }
};

struct Derived2 : public Base
{
    int GetValue() override { return 2; }
};

int main()
{
    std::initializer_list< std::shared_ptr<Base> > foo
        {
            std::make_shared<Derived1>(),
            std::make_shared<Derived2>()
        };

    auto iter = std::begin(foo);
    (*iter)->GetValue(); // access violation

    return 0;
}

我希望initializer_list获得所创建的shared_ptr的所有权，并将其保留在main的末尾。

奇怪的是，如果我尝试访问列表中的第二项，我会得到预期的行为。例如：

    auto iter = std::begin(foo) + 1;
    (*iter)->GetValue(); // returns 2

考虑到这些事情，我猜这可能是编译器中的一个错误 - 但我想确保我没有忽略为什么会出现这种行为的一些解释（例如，可能在如何rvalues在initializer_list s）处理。

这种行为在其他编译器中是否可以重现，或者有人可以解释可能发生的事情？

Answer 1

请参阅original answer以分析问题中代码的对象生存期。这个隔离了这个bug。

我进行了极少的复制。它的代码更多，但涉及的库代码却少得多。并且更容易追踪。

#include <initializer_list>

template<size_t N>
struct X
{
    int i = N;

    typedef X<N> self;
    virtual int GetValue() { return 0; }
    X()                               { std::cerr << "X<" << N << ">() default ctor" << std::endl; }
    X(const self& right) : i(right.i) { std::cerr << "X<" << N << ">(const X<" << N << "> &) copy-ctor" << std::endl; }
    X(self&& right)      : i(right.i) { std::cerr << "X<" << N << ">(X<" << N << ">&&      ) moving copy-ctor" << std::endl; }

    template<size_t M>
    X(const X<M>& right) : i(right.i) { std::cerr << "X<" << N << ">(const X<" << M << "> &) conversion-ctor" << std::endl; }
    template<size_t M>
    X(X<M>&& right)      : i(right.i) { std::cerr << "X<" << N << ">(X<" << M << ">&&      ) moving conversion-ctor" << std::endl; }

    ~X() { std::cerr << "~X<" << N << ">(), i = " << i << std::endl; }
};

template<size_t N>
X<N> make_X() { return X<N>{}; }

#include <iostream>
int main()
{
    std::initializer_list< X<0> > foo
        {
            make_X<1>(),
            make_X<2>(),
            make_X<3>(),
            make_X<4>(),
        };

    std::cerr << "Reached end of main" << std::endl;

    return 0;
}

x64上的输出都是BAD：

C:\Code\SO22924358>cl /EHsc minimal.cpp
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 18.00.21005.1 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

minimal.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 12.00.21005.1
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:minimal.exe
minimal.obj

C:\Code\SO22924358>minimal
X<1>() default ctor
X<0>(X<1>&&      ) moving conversion-ctor
X<2>() default ctor
X<0>(X<2>&&      ) moving conversion-ctor
X<3>() default ctor
X<0>(X<3>&&      ) moving conversion-ctor
X<4>() default ctor
X<0>(X<4>&&      ) moving conversion-ctor
~X<0>(), i = 2
~X<2>(), i = 2
~X<0>(), i = 1
~X<1>(), i = 1
Reached end of main
~X<0>(), i = 4
~X<0>(), i = 3
~X<0>(), i = 2
~X<0>(), i = 1

和x86：

C:\Code\SO22924358>cl /EHsc minimal.cpp
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 18.00.21005.1 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

minimal.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 12.00.21005.1
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:minimal.exe
minimal.obj

C:\Code\SO22924358>minimal
X<1>() default ctor
X<0>(X<1>&&      ) moving conversion-ctor
X<2>() default ctor
X<0>(X<2>&&      ) moving conversion-ctor
X<3>() default ctor
X<0>(X<3>&&      ) moving conversion-ctor
X<4>() default ctor
X<0>(X<4>&&      ) moving conversion-ctor
~X<0>(), i = 2
~X<2>(), i = 2
~X<0>(), i = 1
~X<1>(), i = 1
Reached end of main
~X<0>(), i = 4
~X<0>(), i = 3
~X<0>(), i = 2
~X<0>(), i = 1

绝对是编译器错误，而且非常严重。如果您提交关于Connect I的报告，许多其他人将很乐意进行upvote。

Answer 2

shared_ptr返回的make_shared个对象是临时对象。在用于初始化shared_ptr<Base>个实例后，它们将在完整表达式结束时被销毁。

但是，用户对象（Derived1和Derived2）的所有权应该与列表中的shared_ptr实例共享（或“转移”，如果您愿意）。这些用户对象应该存在，直到main结束。

我刚刚使用Visual Studio 2013运行了您的问题中的代码，并且没有访问冲突。奇怪的是，当我追溯到main()和~Base()时，我得到以下输出：

C:\Code\SO22924358>cl /EHsc main.cpp
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 18.00.21005.1 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

main.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 12.00.21005.1
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:main.exe
main.obj

C:\Code\SO22924358>main
~Base()
Reached end of main
~Base()

看起来确实不对。

如果我使用GetValue()的返回值执行某些操作，则表示错误（0而非1）并且我获得了访问冲突。但是，它会在所有跟踪输出之后发生。而且似乎有点间歇性。

C:\Code\SO22924358>cl /Zi /EHsc main.cpp
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 18.00.21005.1 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

main.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 12.00.21005.1
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:main.exe
/debug
main.obj

C:\Code\SO22924358>main
~Base()
GetValue() returns 0
Reached end of main
~Base()

这是我正在使用的代码的最终版本：

#include <initializer_list>
#include <memory>
#include <iostream>

struct Base
{
    virtual int GetValue() { return 0; }
    ~Base() { std::cerr << "~Base()" << std::endl; }
};

struct Derived1 : public Base
{
    int GetValue() override { return 1; }
};

struct Derived2 : public Base
{
    int GetValue() override { return 2; }
};

int main()
{
    std::initializer_list< std::shared_ptr<Base> > foo
        {
            std::make_shared<Derived1>(),
            std::make_shared<Derived2>()
        };

    auto iter = std::begin(foo);
    std::cerr << "GetValue() returns " << (*iter)->GetValue() << std::endl; // access violation

    std::cerr << "Reached end of main" << std::endl;

    return 0;
}

单步执行显示在shared_ptr<Derived1>的初始化列表构造之后立即调用析构函数（正确，其对象已移至shared_ptr<Base>），匹配shared_ptr<Base>，这是非常的非常错误。

std :: initializer_list中的std :: shared_ptr似乎过早被破坏了

2 个答案: