在push_back到静态向量之后C++取消定位

C++ Deallocation after push_back to static vector

本文关键字：之后 C++ 取消 定位 向量 静态 push back      更新时间：2023-10-16

在下面的代码中，我试图实现一个缓存的单例模式（每个乘法（n）只存在一次）。

  vector<Multiplication>& Multiplication::cacheVector() {
    static vector<Multiplication> cache({Multiplication(0)});
    return cache;
  }
  const Multiplication& Multiplication::getInstance(unsigned int order) {
    while (order >= cacheVector().size()) {
      cacheVector().push_back(Multiplication(cacheVector().size()));      
    }
    return cacheVector()[order];      
  }

问题是：当我尝试使用缓存的Multiplication实例时，我会得到一个segfault。Valgrind告诉我，我调用无效读取，因为数据在getInstance函数中是空闲的：

==5471==    by 0x4C2054D: std::_Vector_base<tnp::Multiplication, std::allocator<tnp::Multiplication> >::_M_deallocate(tnp::Multiplication*, unsigned long) (stl_vector.h:174)
==5471==    by 0x4C2029D: _ZNSt6vectorIN3tnp14MultiplicationESaIS1_EE19_M_emplace_back_auxIJS1_EEEvDpOT_ (stl_vector.h:430)
==5471==    by 0x4C1FFDF: _ZNSt6vectorIN3tnp14MultiplicationESaIS1_EE12emplace_backIJS1_EEEvDpOT_ (vector.tcc:101)
==5471==    by 0x4C1EE9F: std::vector<tnp::Multiplication, std::allocator<tnp::Multiplication> >::push_back(tnp::Multiplication&&) (stl_vector.h:920)
==5471==    by 0x4C1DF52: tnp::Multiplication::getInstance(unsigned int) (multiplication.cpp:83)

乘法没有自己的复制构造函数和那些字段：

  class Multiplication { 
    const unsigned int order;
    const vector<Product> valueSum;
    const vector<Product> partialDerSum;
    const vector<Multiplication>& instances;

（其中instances是对缓存向量的反向引用，order==0除外），释放可能发生在valueSum和partialDerSum向量上。

那么，为什么C++要对我的新乘法实例进行解除分配呢？它不应该直接复制到向量中吗？我希望避免任何显式的堆分配，因为指针间接会在以后的过程中造成一些性能损失。

您还没有指出导致segfault的确切线路，所以我只是胡乱猜测：

可能您在某个地方存储了对Multiplication实例的引用，之后向向量添加了新项，导致向量重新分配其内部内存，因此您的引用指向已释放的内存

不是它崩溃原因的真正答案，而是对这些问题的解释：

那么，为什么C++要对我的新乘法实例进行解除分配呢？难道不应该只是将其复制到矢量中？

事实上，它确实会复制或移动。

让我们稍微描述一下这一行：

cacheVector().push_back(Multiplication(cacheVector().size()));

Multiplication(cacheVector().size())被分配在某个地方，但cacheVector的内存不在同一个地方，因此向量在cacheVector中创建实例时复制或移动（这里肯定是移动）Multiplication中的数据。

这里有一个小例子可以帮助你理解这一点。

您可以看到，有一个对"normal"构造函数的调用，然后是对move构造函数的调用。然后，编译必须删除移动到向量中的实例，因此它确实会调用使用"普通"构造函数分配的实例上的析构函数。

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