C++17 表达式求值顺序和 std::move

Question

今天重构一些代码以将原始指针更改为 std::unique_ptr，我遇到了由于 order of evaluation 错误导致的分段错误。

旧代码执行如下操作：

void add(const std::string& name, Foo* f)
{
    _foo_map[name] = f;
}

void process(Foo* f)
{
    add(f->name, f);
}

要使用的代码的第一次、天真、重构std::unique_ptr:

void add(const std::string& name, std::unique_ptr<Foo> f)
{
    _foo_map[name] = std::move(f);
}

void process(std::unique_ptr<Foo> f)
{
    add(f->name, std::move(f)); // segmentation-fault on f->name
}

重构代码导致分段错误，因为第 2 个参数 (std::move(f)) 首先被处理，然后第 1 个参数 (f->name) 取消引用移出的变量，砰！

可能的解决方法是在 Foo::name 之前获取句柄，然后 将其移动到 add:

void process(std::unique_ptr<Foo> f)
{
    const std::string& name = f->name;
    add(name, std::move(f));
}

或者也许：

void process(std::unique_ptr<Foo> f)
{
    Foo* fp = f.get();
    add(fp->name, std::move(f));
}

这两种解决方案都需要额外的代码行，并且看起来不像对 add.

的原始（尽管是 UB）调用那么可组合

问题：

上面提出的两个解决方案中的任何一个都是惯用的 C++，如果不是，是否有更好的选择？
我看到由于 P0145R3 - 细化表达式评估顺序，C++17 中出现了一些变化地道的 C++。这会改变上述任何解决方案/防止它们的陷阱吗？

Answer 1

对我来说，这 2 个提案看起来很糟糕。在其中任何一个中，您都在移动 Foo 对象。这意味着您不能再对其之后的状态做出任何假设。在处理第一个参数（对字符串的引用或指向对象的指针）之前，它可以在 add 函数内部被释放。是的，它可以在当前的实现中工作，但一旦有人触及 add 的实现或其中更深层次的任何内容，它就会崩溃。

安全方法：

复制字符串并将其作为第一个参数传递给add
重构您的 add 方法，使其仅接受类型为 Foo 的单个参数，并在方法内部提取 Foo::name 并且不将其作为参数。但是你在 add 方法中仍然有同样的问题。

在第二种方法中，您应该能够通过首先创建一个新的映射条目（具有默认值）并获取对其的可变引用并随后分配值来解决评估顺序问题：

auto& entry = _foo_map[f->name];
entry = std::move(f);

不确定您的地图实现是否支持获取对条目的可变引用，但对许多人来说应该可以。

如果我再考虑一下，您也可以选择 "copy the name" 方法。无论如何都需要为地图键复制它。如果您手动复制它，您可以为密钥移动它，没有开销。

std::string name = f->name;
_foo_map[std::move(name)] = std::move(f);

编辑：

正如评论中指出的那样，应该可以在 add 函数中直接分配 _foo_map[f->name] = std::move(f)，因为此处保证了评估顺序。

Answer 2

您可以让 add 通过引用引用 f，这避免了不必要的 copy/move（相同的 copy/move 会破坏 f->name）：

void add(const std::string& name, std::unique_ptr<Foo> && f)
{
    _foo_map[name] = std::move(f);
}

void process(std::unique_ptr<Foo> f)
{
    add(f->name, std::move(f));
}

必须在调用 operator= 之前评估 foo_map[name]，因此即使 name 引用依赖于 f 的内容也没有问题。

C++17 表达式求值顺序和 std::move

C++17 expression evaluation order and std::move

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operator-precedence

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