unordered_map 上的 C++ 未定义行为作为基于范围的 for 循环中的右值

Question

我讨厌添加关于堆栈溢出未定义行为的无数问题，但这个问题让我感到困惑。

在内联创建的 unordered_map 上使用基于范围的 for 循环时，我得到了意想不到的结果。在首次分配给变量的 unordered_map 上使用相同的循环时，我得到了预期的结果。

我希望两个循环都打印 1，但这不是我观察到的。

如果能帮助理解正在发生的事情，我们将不胜感激。谢谢！

我运行在 Debian 10 上使用 g++ 8.3.0

#include <algorithm>
#include <unordered_map>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {

        for (const int i : std::unordered_map<int, std::vector<int>> {{0, std::vector<int> {1}}}.at(0)) {
                std::cout << i << std::endl; //prints 0
        }

        std::unordered_map<int, std::vector<int>> map {
                {0, std::vector<int> {1}}
        };

        for (const int i : map.at(0)) {
                std::cout << i << std::endl; //prints 1
        }

}

Answer 1

问题在于您创建了临时 std::unordered_map 和 return 对其内容之一的引用。让我们检查这里发生的两个行为：

1。基于范围的扩展：

从可以看出语法如下：

for ( for-range-declaration : expression ) statement

直接翻译成以下内容：

{
  auto && __range = range-init;
  for ( auto __begin = begin-expr,
             __end = end-expr;
        __begin != __end;
        ++__begin ) {
    for-range-declaration = *__begin;
    statement
  }
}

重要的是要了解当您创建一个临时文件或提供一个左值时，将创建对它的引用 (auto&& __range)。如果我们正在处理左值，我们会遇到我们期望的结果。然而，当 range-init return 是一个临时对象时，事情就变得更有趣了。我们遇到寿命延长。

2。寿命延长：

这比看起来要简单得多。如果您 return 一个临时对象来初始化（绑定）对它的引用，则该对象的 生命周期会延长以匹配该引用的生命周期 。这意味着如果 range-init return 是临时的，保存对它的引用 (__range) 会将临时的生命周期延长到我在上面复制粘贴的代码的最后一个大括号。这就是那些最外层括号的原因。

您的情况：

在你的情况下，我们遇到了一个相当棘手的情况。检查你的循环：

for (const int i : std::unordered_map<int, std::vector<int>> {{0, std::vector<int> {1}}}.at(0)) {
    std::cout << i << std::endl;
}

我们必须承认两件事：

您创建一个临时 std::unordered_map。
range-init 不是指你的 std::unordered_map。它指的是 .at(0) 重新调整的内容 - 来自该地图的值。

这会导致以下后果 - 您的地图的生命周期没有延长。这意味着它的析构函数将在完整表达式的末尾调用（在 auto && __range = range-init; 的 ; 处）。当 std::unordered_map::~unordered_map 被调用时，它会调用它管理的所有东西的析构函数——例如它的键和值。换句话说，该析构函数调用将调用您通过 at(0) 调用获得引用的向量的析构函数。您的 __range 现在是悬空引用。

unordered_map 上的 C++ 未定义行为作为基于范围的 for 循环中的右值

C++ undefined behavior on unordered_map as an rvalue in a range-based for loop

c++

for-loop

unordered-map

c++11

1。基于范围的扩展：

2。寿命延长：

您的情况：