表达式模板不适用于 clang 下的原始类型重载

Question

我有一个 CRTP 基础 class 如下：

template<typename Derived, size_t DIMS>
class Base {
public:
    // here is I think where the problem is
    inline const Derived& self() const {return *static_cast<const Derived*>(this);}
};

那么导出的class定义为

template<typename T, size_t ... Rest>
class Derived: public Base<Derived<T,Rest...>,sizeof...(Rest)> {
public:

    Derived() = default;

    // This constructor binds any arbitrary expression to Derived
    template<typename Expr, size_t DIMS>
    inline Derived(const Base<Expr,DIMS>& src_) {
        const Expr &src = src_.self();
        print(src.rhs);
    }
};

考虑到定义我自己的运算符，我还有以下 AddOperator 也继承自基础

template<typename TLhs, typename TRhs, size_t DIMS>
struct AddOperator: public Base<AddOperator<TLhs, TRhs, DIMS>,DIMS> {
    AddOperator(const TLhs& lhs, const TRhs& rhs) : lhs(lhs), rhs(rhs) {
        print(rhs);
    }
    const TLhs &lhs;
    const TRhs &rhs;
};

那么 operator+ 类型和基本类型之间的 Derived 重载 returns 只有 proxy/expression 种类：

template<typename TLhs, typename TRhs, size_t DIM0,
         typename std::enable_if<!std::is_arithmetic<TLhs>::value &&
                                 std::is_arithmetic<TRhs>::value,bool>::type = 0 >
inline AddOperator<TLhs, TRhs, DIM0> 
operator+(const Base<TLhs,DIM0> &lhs, TRhs rhs) {
  return AddOperator<TLhs, TRhs, DIM0>(lhs.self(), rhs);
}

但是，当我在 clang 下调用它时，我得到 AddOperator 的 rhs 的垃圾值。这是一个例子：

int main() {

    Derived<double,2,2> g;
    Derived<double,2,2> x = g+28;

    return 0;
}

当AddOperator中的lhs和rhs都是Derived类型时的其他重载没有这个问题。

此问题仅在 clang 下发生。 gcc 编译后的代码似乎运行没问题。有谁知道问题出在哪里？

Full Demo Here

Answer 1

你的问题是你有一个悬空引用。

在 operator+ 中，您按值获取 TRhs (int)，然后构造一个 AddOperator<...> 并引用它。当 g+28 returns 时，AddOperator<...> 对象仍然引用参数 rhs - 其生命周期现已结束。

您正在打印的垃圾是访问已销毁对象的结果 - 这是未定义的行为。在 clang 上，这表现为为您打印垃圾值，在 gcc 上它恰好有效。未定义的行为就像那样棘手。

现在，看似 "obvious" 的修复是将 operator+ 更改为 rhs 参考 const。这会将临时 28 的生命周期延长到包含调用的完整表达式的末尾 - 所以现在您的打印语句可以保证工作。至少，直到行尾。 x 构造完成后，引用将再次悬挂。

表达式模板不适用于 clang 下的原始类型重载

Expression templates not working for primitive type overloads under clang

c++

expression-templates

c++11