问题
据我了解，当从函数返回std::unique_ptr到rvalue时，它的生命周期应包含消耗该rvalue的语句。但是使用gcc 6.4.1进行编译时，Foo::iterator()的返回值超出了函数crashing_version()中C ++ 11 foreach语句的 start 之前的范围。如下面的输出所示，在计算包含表达式之后立即调用析构函数。这是gcc中的错误还是糟糕的编程习惯？
使用案例
此模式的目标是在不暴露私有向量的情况下使迭代可用。这似乎需要一些像Foo::Iterator这样的对象，因为有两个单独的列表要迭代。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
class Foo {
/* Goal: allow iteration without exposing the vector objects. */
std::vector<int> _list0;
std::vector<int> _list1;
public:
class Iterator {
int _list_id;
Foo& _foo;
public:
Iterator(int list_id, Foo& foo) : _list_id(list_id), _foo(foo) {}
~Iterator() {
std::cout << "~Iterator(): Destroying iterator of the "
<< (_list_id == 0 ? "even" : "odd") << " list\n";
}
std::vector<int>::iterator begin() {
if (_list_id == 0)
return _foo._list0.begin();
else
return _foo._list1.begin();
}
std::vector<int>::iterator end() {
if (_list_id == 0)
return _foo._list0.end();
else
return _foo._list1.end();
}
};
void add(int i) {
if ((i % 2) == 0)
_list0.push_back(i);
else
_list1.push_back(i);
}
std::unique_ptr<Iterator> iterator(int list_id) {
return std::make_unique<Iterator>(list_id, *this);
}
};
void working_version() {
Foo foo;
for (int i = 0; i < 10; i++)
foo.add(i);
/* This works because the unique_ptr stays in scope through the loop. */
std::cout << "Valid iterator usage: \n";
std::unique_ptr<Foo::Iterator> evens = foo.iterator(0);
for (int i : *evens)
std::cout << i << "\n";
}
void crashing_version() {
Foo foo;
for (int i = 0; i < 10; i++)
foo.add(i);
/* Crash! The unique_ptr goes out of scope before the loop starts. */
std::cout << "Corrupt iterator usage: \n";
for (int i : *foo.iterator(1))
std::cout << i << "\n";
}
int main() {
working_version();
crashing_version();
return 0;
}
节目输出：
Valid iterator usage:
0
2
4
6
8
~Iterator(): Destroying iterator of the even list
Corrupt iterator usage:
~Iterator(): Destroying iterator of the odd list
1
3
5
7
9
答案 0 :(得分：3)
您的代码显示未定义的行为。 gcc，msvc和clang都表现得一样;迭代器的析构函数在输出任何内容之前运行。
在这种情况下，基于范围的for循环可以被视为缓存函数调用的便捷方式，因此您的代码等效于 * （[stmt.ranged]）：
auto&& range = *foo.iterator(1);
for (auto __begin = range.begin(), __end = range.end(); __begin!=__end; ++__begin){
int i = *__begin;
std::cout << i << "\n";
}
通过取消引用unique_ptr，range成为对基础Iterator的引用，然后立即超出范围。
*这些规则在C ++ 17中稍有变化，因此__begin和__end不需要是同一类型
答案 1 :(得分：3)
for(range_declaration:range_expression)表达式与c++11和c++14中的表达式相同：
{
auto && __range = range_expression ;
for (
auto __begin = begin_expr, __end = end_expr;
__begin != __end;
++__begin)
{
range_declaration = *__begin;
loop_statement
}
}
source，变量以__开头仅作为exponsition存在。
我们替换：
for (int i : *evens)
std::cout << i << "\n";
我们得到：
{
auto && __range = *evens;
for (
auto __begin = begin_expr, __end = end_expr;
__begin != __end;
++__begin)
{
int i = *__begin;
std::cout << i << "\n";
}
}
我们现在可以清楚地看到你的错误。您的唯一ptr会持续__range行，但在解除引用后，唯一的ptr会消失，我们在__range中有一个悬空引用。
你可以用一个小帮手解决这个问题：
template<class Ptr>
struct range_ptr_t {
Ptr p;
auto begin() const {
using std::begin;
return begin(*p);
}
auto end() const {
using std::end;
return end(*p);
}
};
template<class Ptr>
range_ptr_t<std::decay_t<Ptr>> range_ptr( Ptr&& ptr ) {
return {std::forward<Ptr>(ptr)};
}
现在我们这样做：
for (int i : range_ptr(evens))
std::cout << i << "\n";
我们不再有独特的ptr死在我们身上了。
将range_expression的生命周期延长到for(:)循环的主体可能是一个好主意，因为此问题导致其他问题（例如链接范围适配器时）最终会出现类似情况恼人的解决方法。
最小的测试用例：
std::unique_ptr<std::vector<int>> foo() {
return std::make_unique<std::vector<int>>( std::vector<int>{ 1, 2, 3} );
}
int main() {
for (int x : range_ptr(foo())) {
std::cout << x << '\n';
}
}