分配给gslice_array会导致运行时错误

assigning to gslice_array gives runtime error

本文关键字：运行时错误 array gslice 分配      更新时间：2023-10-16

我正在尝试构造一个从std::valarray<T>派生的类，以便在其上使用自己的方法。我遇到了有关使用 operator[] 分配值的问题。经过一番努力，我想我终于发现了问题所在。虽然分配给std::slice_array<T>并不构成问题，但分配给std::gslice_array<T>会构成问题。

以下是重现该问题的代码：

#include <valarray>
#include <cassert>
#include <iostream>
int main() {
const size_t rows = 16;
const size_t cols = 24;
assert(rows%8 == 0);
assert(cols%8 == 0);
// return b_th 8x8 block
auto get_block = [&rows, &cols](size_t b) -> std::gslice {
return std::gslice((b / (cols/8))*8*cols + (b % (cols/8))*8, {8, 8}, {cols, 1});
};
// zeros(rows, cols) but 1D
std::valarray<int> v(0, rows*cols);
auto print = [&rows, &cols, &v]() -> void {
for (size_t i=0; i<rows; i++) {
for (size_t j=0; j<cols; j++)
std::cout << " " << v[i*cols + j];
std::cout << "n";
}
std::cout << std::endl;
};
print();
// this is OK
v[get_block(1)] = 1;
print();
// this is also OK
std::slice_array<int> s = v[std::slice(2*cols, cols, 1)];
s = 2;
print();
// ???
std::gslice_array<int> g = v[get_block(3)];
//  g = 3;  // this line causes runtime error
print();
return 0;
}

知道如何解决这个问题吗？

如果使用 g++，则引用悬而未决，这会导致未定义的行为和崩溃。

这是 g++ 中的一个错误。

在这一行中：

std::gslice_array<int> g = v[get_block(3)];

通过调用get_block(3)将创建gslice的临时实例。 方法valarray::operator[](gslice)称为采取此临时gslice。 让我们看看它的实现：

template<typename _Tp>
inline gslice_array<_Tp>
valarray<_Tp>::operator[](const gslice& __gs)
{
return gslice_array<_Tp> (_Array<_Tp>(_M_data), __gs._M_index->_M_index);
}

它引用了常量gslice因此gslice的临时实例可以绑定到__gs， 从此方法返回时，gslice_array对象由以下人员创建：

template<typename _Tp>
inline
gslice_array<_Tp>::gslice_array(_Array<_Tp> __a,
const valarray<size_t>& __i)
: _M_array(__a), _M_index(__i) {}

其中gslice_array的_M_array和_M_index定义为：

_Array<_Tp>              _M_array;
const valarray<size_t>&  _M_index; // <------------- here is reference !

_M_indexgslice_array被分配到__gs._M_index->_M_index。什么是__gs._M_index？ 它是gslice的内部结构，名为_Indexer。它使用引用计数器机制 以延长使用寿命本身。只有在以下情况下，才能增加_Indexer的参考计数器 复制gslice(通过复制构造函数或复制赋值运算符(，但这些都不复制 在此代码中执行操作。因此，当作为临时对象的gslice被删除时，__gs的_M_index也会被删除，最后发生悬空引用。

虫子在哪里？保留对索引器成员的引用，删除索引器时将删除该成员gslice。 如果索引器持有指向 valarray 而不是引用的指针，则不会发生这种情况。 引用的存储不是过渡性的。

解决方法是创建gslice的 L 值实例，如下所示：

auto b = get_block(3);
std::gslice_array<int> g = v[b];
g = 3;
print();

然后，一切正常。

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