添加到向量的 std::shared_ptr 会导致段错误

Question

我有这个示例程序。我想要做的就是在 vector 本身包含的对象之间共享一个 vector 实例，以便它们可以从容器中操作（添加其他对象，删除它们自己）。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>

class SimpleClass {
private:
  std::shared_ptr<std::vector<SimpleClass>> objects;

public:
  SimpleClass (std::shared_ptr<std::vector<SimpleClass>> _objects): objects { _objects } {}

  void grow () {
    std::cout << "growing" << std::endl;
    for (int i { 0 }; i < 10; ++i) {
      std::cout << "about to add a new object" << std::endl;
      std::cout << "current simple_objects size: " << objects->size() << std::endl;
      objects->push_back(SimpleClass(objects));
      std::cout << "added a new object" << std::endl;
    }
  }
};

int main () {
  auto simple_objects = std::make_shared<std::vector<SimpleClass>>();

  for (int i { 0 }; i < 10; ++i) {
    simple_objects->push_back(SimpleClass { simple_objects });
  }

  std::cout << "simple_objects size: " << simple_objects->size() << std::endl;

  for (auto &obj: *simple_objects) {
    obj.grow();
  }

  return 0;
}

经过一些迭代后，程序存在 Segmentation Fault 11:

simple_objects size: 10
growing
about to add a new object
current simple_objects size: 10
added a new object
about to add a new object
current simple_objects size: 11
added a new object
about to add a new object
current simple_objects size: 12
added a new object
about to add a new object
current simple_objects size: 13
added a new object
about to add a new object
current simple_objects size: 14
added a new object
about to add a new object
current simple_objects size: 15
added a new object
about to add a new object
current simple_objects size: 16
added a new object
about to add a new object
Segmentation fault: 11

程序可以在这里测试：https://www.onlinegdb.com/rJHSik8Hf

什么原因导致分段错误以及如何防止它？

Answer 1

问题是您在使用 class 时重新分配 (copy/move)。

我猜向量分配了 16 个槽。现在您要添加项目 17。这意味着向量需要分配更大的数组和 copy/move 现有项目。

可行，但请考虑当前项目 (this)。它在旧数组中。它是 moved/copied 并且旧数组被破坏了。所以这现在指向你刚刚释放的内存并且你得到段错误（幸运）。

您可能想要的是调整向量的大小不会改变项目。您可以将项目包装在 std::unique_ptr 中，这样就可以正常工作。

其他替代方法是固定数组的大小以便不调整大小，或者不从数组中的对象修改数组。

Answer 2

在堆栈上创建 shared_ptr 的本地副本应该可以解决问题。（只是 ptr，不是整个向量）

void grow () {
    auto localObjects = objects;
    std::cout << "growing" << std::endl;
    for (int i { 0 }; i < 10; ++i) {
      std::cout << "about to add a new object" << std::endl;
      std::cout << "current simple_objects size: " << localObjects->size() << std::endl;
      localObjects->push_back(SimpleClass(objects));
      std::cout << "added a new object" << std::endl;
    }
}

您还应该在迭代时创建一个副本，因为您在迭代时修改向量。您的代码运行现在没有段错误。 https://onlinegdb.com/H1lNlcgOSG

auto localCopy = *simple_objects;
for (auto &obj: localCopy) {
  obj.grow();
}

添加到向量的 std::shared_ptr 会导致段错误

Adding to std::shared_ptr of vector causes segfault

c++

vector

shared-ptr

c++14