怪异的迭代器行为+带有无序集的segfault

Weird iterator behaviour + segfault with unordered_set

本文关键字:无序 segfault 迭代器      更新时间:2023-10-16

我有一个类,它有一个unordered_set<int>成员,如下所示:

我有下面的类定义,后面是它的正则&复制构造函数,以及其他一些修改集合的函数(删除了不相关的代码段,因为类很长):

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <random>
class HexBoard {
public:
HexBoard(int n);
HexBoard(const HexBoard &obj);
std::unordered_set<int> emptyPositions();
private:
std::unordered_set<int> empty_positions;
};
HexBoard::HexBoard(int n) {
for (int i = 0; i < n * n; i++) {
empty_positions.insert(i);
}
}
HexBoard::HexBoard(const HexBoard &obj) : empty_positions(obj.empty_positions) {};
void HexBoard::placeStone(int i) {
checkBounds(i); // raises an error if i >= n 
empty_positions.erase(i);
}
std::unordered_set<int> HexBoard::emptyPositions() {
return empty_positions;
}

我有一个不同的类,它包含这个HexBoard的一个实例。它有一个函数,可以使用复制构造函数将该板复制到不同的变量中:

class Game {
public:
Game(HexBoard::HexBoard *board) : board(board) {};
private:
HexBoard *board;
void monteCarlo(int position);
};
void Game::monteCarlo(int position) {
HexBoard *another_board = new HexBoard(*board);
int count = 0;
while (count < 5) {
count++;
std::uniform_int_distribution<unsigned> dis(
0, another_board->emptyPositions().size() - 1
);
std::cout << "Empty positons:n";
for (const auto& pos : another_board->emptyPositions()) {
std::cout << pos << " ";
}
std::cout << "n";
int n = dis(gen);
std::cout << "Picked random n: " << n << "n";
auto it = another_board->emptyPositions().begin();
std::cout << "it begin: " << *it << "n";
std::advance(it, n);
std::cout << "it advance: " << *it << "n";
int absolute_position = *it;
std::cout << "picked " << absolute_position << "n";
}
}

monteCarlo函数中,假设emptyPositions集合的内容最初是8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,该函数的stdout输出通常是:

Empty positons:
8 7 6 5 4 3 2 1
Picked random n: 4
it begin: 2
Segmentation fault: 11

为什么会这样?我知道empty_positions.erase(i);行有一些巧妙的迭代器,但即使我对此进行注释,我也会得到同样的行为。

我还在Picked random nstdout后面添加了这个,还有这个segfault(下面的输出):

std::cout << "set buckets contain:n";
for ( unsigned i = 0; i < ai_board->emptyPositions().bucket_count(); ++i) {
std::cout << "bucket #" << i << " contains:";
for ( auto j = ai_board->emptyPositions().begin(i);
j != ai_board->emptyPositions().end(i); ++j)
std::cout << " " << *j;
std::cout << std::endl;
}

输出:

set buckets contain:
Segmentation fault: 11

segfault发生在std::advance(it, n);和最后一次手动迭代中。

如果有任何帮助,我将不胜感激。

感谢

我怀疑问题在于emptyPositions()正在返回unordered_set的副本。因此,another_board->emptyPositions().begin()从一个寿命没有保证的临时返回一个迭代器。在你迭代它之前,它可能已经被清理过了

您可能想让emptyPositions()返回对状态变量empty_positions的引用。

HexBoard类中,您有:

std::unordered_set<int> emptyPositions();

也就是说,函数通过值返回一个集合

然后你以后做

auto it = another_board->emptyPositions().begin();

这将导致emptyPositions返回一个临时对象,该对象将在表达式完成后被销毁。这将给您留下一个迭代器,用于现在已销毁的集合中的键。取消引用此迭代器将导致未定义的行为

解决方案是让emptyPositions返回一个常量参考:

std::unordered_set<int> const& emptyPositions() const;