std::bad_function_call 在 visual studio 中调用 std::swap 时

Question

我正在尝试将我的代码从 linux 移植到 windows。但是 Visual Studio 我的代码崩溃并出现以下错误：

Microsoft C++ exception: std::bad_function_call at memory location

这是我的代码：

#include <functional>

class Foo {
public:
    Foo(int) : m_deleter{ []() {} } {}
    Foo(const Foo &) = delete;
    Foo(Foo &&) = default;
    Foo & operator=(const Foo &) = delete;
    Foo & operator=(Foo &&) = default;
    ~Foo()
    {
        m_deleter();
    }
private:
    std::function<void()> m_deleter;
};

int main() {
    Foo foo(1);
    Foo bar(2);
    std::swap(foo, bar);
}

当我使用 std::swap 时它崩溃了。在 linux 中，它完美地工作。

奇怪的是，当我尝试通过 GCC compile it online 时它也不起作用。我做错了什么，为什么在家里用 Clang (3.5) 工作。

编辑：事实证明它在 Visual Studio 2015 和 GCC 4.9.2 中崩溃，但在 Clang 3.5 中没有。

Answer 1

std::swap()中使用了一个临时对象。当swap()returns时，临时对象的m_deleter为空。当临时破坏时，m_deleter(); 抛出 std::bad_function_call 因为 m_deleter 没有目标。

我的机器（gcc4.9.1，ubuntu）上的std::swap是这样的：

template<typename _Tp>
  inline void
  swap(_Tp& __a, _Tp& __b)
  noexcept(__and_<is_nothrow_move_constructible<_Tp>,
           is_nothrow_move_assignable<_Tp>>::value)
  {
    _Tp __tmp = std::move(__a);
    __a = std::move(__b);
    __b = std::move(__tmp);
  }

交换后，__tmp（Foo 类型）持有一个没有目标的 std::function<void()> 对象 m_deleter。析构时抛出异常，析构函数调用m_deleter();

Answer 2

简介

该行为的原因很简单； m_deleter 在 Foo 的析构函数中被无条件调用，即使在它不可调用的情况下也是如此。

std::swap 的直接实现创建了一个临时文件来保存两个操作数之一的中间结果，这个临时文件不会有可调用的 m_deleter。

^{什么是std::bad_function_call?} std::bad_function_call will be thrown if you try to call a std::function 没有可调用的有效目标。

详细说明

我们可以将您的 testcase 简化为以下更明确的代码片段：

 1 #include <functional>
 2 #include <utility>

 3 struct A {
 4   A () 
 5     : _cb {[]{}}
 6   { } 
 7   
 8   A (A&& src)
 9     : _cb (std::move (src._cb))
10   { } 
11   
12   A& operator= (A&& src)
13   {
14     _cb = std::move (src._cb);
15     return *this;
16   } 
17   
18 
19   ~A () {
20     _cb ();
21   } 
22   
23   std::function<void()> _cb;
24 };

25 void swap (A& lhs, A& rhs) {
26   A temporary = std::move (lhs);
27           lhs = std::move (rhs);
28           rhs = std::move (temporary);
29 }

30 int main() {
31   A x, y;
32   swap (x, y);
33 }

_问题

当离开 swap 时 temporary 将被销毁，这反过来会尝试调用 _cb - 问题是 temporary._cb 有在 14 行从移出；它不再可调用并抛出异常。

_解决方案

~A::A () {
  if (_cb) // check if callable
    _cb (); 
}

Answer 3

即使使用 Visual C++ 2013 也可以重现您的问题，not support defaulted move constructors and assignment operators；自写函数也会出现相同的行为：

#include <functional>

class Foo {
public:
    Foo(int) : m_deleter{ []() {} } {}
    Foo(const Foo &) = delete;
    Foo(Foo &&src) : m_deleter(std::move(src.m_deleter)) { };
    Foo & operator=(const Foo &) = delete;
    Foo & operator=(Foo &&src) { m_deleter = std::move(src.m_deleter); return *this; }
    ~Foo()
    {
        m_deleter();
    }
private:
    std::function<void()> m_deleter;
};

int main() {
    Foo foo(1);
    Foo bar(2);
    std::swap(foo, bar);
}

然后您可以使用 Visual Studio 中的调试器来验证发生了什么。在您的 std::swap 调用处放置一个断点。您将最终进入函数的 VC 实现：

_Ty _Tmp = _Move(_Left);
_Left = _Move(_Right);
_Right = _Move(_Tmp);

所有这三个动作都可以正常工作。但是函数的作用域结束了，_Tmp 变量的生命周期也结束了。析构函数将在其 m_deleter 为空时对其调用，如您在调试器 GUI 的 "Locals" 部分中所见：

移动意味着被移动的对象必须保持有效状态才能销毁，导致调用空 std::function 的状态无效。其他人已经向您展示了析构函数中的修复。

现在关于这个...

It turns out it crashes with Visual Studio 2015 and GCC 4.9.2, but not with Clang 3.5.

您的原始代码和我的修改都因 Clang 3.5 而崩溃：

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_function_call'

  what():  bad_function_call

bash: line 7: 25250 Aborted                 (core dumped) ./a.out

我在 http://coliru.stacked-crooked.com/ 尝试过，根据 clang++ --version 使用 clang version 3.5.0 (tags/RELEASE_350/final 217394)。

std::bad_function_call 在 visual studio 中调用 std::swap 时

std::bad_function_call when calling std::swap in visual studio

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clang

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简介

详细说明