Question

如果运行以下C ++代码，您将获得SIGSEGV：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>

class Node {
public:
    std::vector<std::shared_ptr<Node>> childNodes;
};

void addChild(const std::shared_ptr<Node> &node, std::shared_ptr<Node> &parentNode) {
    std::shared_ptr<Node> newNode = std::make_shared<Node>();
    std::cout << node->childNodes.size() << std::endl;
    parentNode->childNodes.push_back(newNode);
    std::cout << node->childNodes.size() << std::endl; // the program crashes when running this line
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    std::shared_ptr<Node> parentNode = std::make_shared<Node>();
    parentNode->childNodes.emplace_back(std::make_shared<Node>());
    std::shared_ptr<Node>& childNode = parentNode->childNodes[0];
    addChild(childNode, parentNode);
    return 0;
}

我不知道为什么它崩溃。但是我发现，如果我在主要功能中更改了这一行：

std::shared_ptr<Node>& childNode = parentNode->childNodes[0];

到

std::shared_ptr<Node> childNode = parentNode->childNodes[0];

问题将消失。程序正确输出两个零并安全退出，为什么？是什么原因导致了最初的崩溃，以及为什么修改可以解决该问题？

Answer 1

将push_back插入向量中会使对向量中现有元素的所有迭代器，指针和引用无效。

由于node是对parentNode->childNodes元素的引用，因此将其推入该元素会使该引用无效。因此，仅访问node->childNodes.size()是未定义的行为。

在向量中使用元素的副本时，node引用仍然有效，因为它引用的shared_ptr仍在向量管理的存储区之外。

您还可以通过简单地将引用传递给节点本身来避免复制shared_ptr。即

void addChild(const Node &node, std::shared_ptr<Node> &parentNode)

即使重新分配了任何shared_ptr，对Node的引用也不会无效。

Answer 2

在newNode中将addChild推到此处时：

parentNode->childNodes.push_back(newNode);

您可能会使对main的引用parentNode->childNodes[0]无效，而在node中将其称为addChild。

最后，当您在有问题的行中取消引用node时，这将导致无效的读取：

node->childNodes

依次触发段故障。

相反，如果您创建parentNode->childNodes[0]的副本，则一切都很好，因为在这种情况下，您没有对childNodes std::vector的任何元素的引用，因此没有可能会失效。

请注意，指针本身（包含在std::vector中的指针）总是可以的，因为它们从未在两个版本中进行过修改（当您创建{ {1}}在可行的情况下，由于std::shared_ptr提供的引用计数机制，一切都可以解决。

使用shared_ptr的引用时的SIGSEGV

2 个答案: