对 const 引用参数使用默认值会导致崩溃

Question

我有一些这样的代码：

struct Data {
    Data(const std::vector<int> &data = {}) : data_(data) {}
    const std::vector<int> &data_;
};

Data create1() {
    return Data(); // bad
}

Data create2() {
    return Data({}); // bad
}

Data create3(const std::vector<int> &data = {}) {
    return Data(data); // good
}

Data create4() {
    static const std::vector<int> data;
    return Data(data); // good
}

void main() {
    auto data1 = create1(); // deleted data_
    auto data2 = create2(); // deleted data_
    auto data3 = create3(); // ok
    auto data4 = create4(); // ok
}

这四个create函数我觉得是一样的。但是为什么create1和create2导致删除了data_，而create3和create4没问题呢？

Answer 1

创建静态数据成员并将其用于初始化：

struct Data {
    Data(const std::vector<int> &data = empty_) : data_(data) {}
    const std::vector<int> &data_;
private:
    static std::vector<int> empty_;
};

std::vector<int> Data::empty_ = {};

Data create1() {
    return Data(); // good
}

Data create2() {
    return Data({}); // still bad, as it should be
}

Data create3(const std::vector<int> &data = {}) {
    return Data(data); // good
}

Data create4() {
    static const std::vector<int> data;
    return Data(data); // good
}

void main() {
    auto data1 = create1(); // ok
    auto data2 = create2(); // deleted data_
    auto data3 = create3(); // ok
    auto data4 = create4(); // ok
}

Answer 2

前两个案例很明显是在滥用临时对象。根据提问者的评论，此时他们已经了解了 create1 和 create2 中的错误，所以让我们关注 create3 及其工作原理。

剧透：事实并非如此。

我将对代码进行一些修改，以使正在发生的事情更加明显。首先，我们用一个简单的 class 替换 vector，这样我们可以更好地看到构造和破坏。

struct test
{
    test()
    {
        std::cout << "test ctor\n";
    }
    ~test()
    {
        std::cout << "test dtor\n";
    }
};

现在我们做一些类似于 Data 的事情，让它使用 test 而不是 vector

struct Data {
    Data(const test &data = {}) : data_(data) 
    {
        std::cout << "data ctor\n";
    }
    ~Data()
    {
        std::cout << "data dtor\n";
    }
    const test &data_;

    void forceuse() // just to make sure the compiler doesn't get any bright ideas about 
                    // optimizing Data out before we're through with it.
    {
        std::cout << "Using data\n";
    }
};

我们向 create3 添加了一些额外的诊断，并再次将 vector 替换为 test

Data create3(const test &data = {}) {
    std::cout << "in create3\n";
    return Data(data); // good
}

并对main

做同样的事情

int main() {
    { // change the scope of data3 so that we can put a breakpoint at the end of main 
      // and watch all of the fun
        std::cout << "calling create3\n";
        auto data3 = create3(); // ok
        std::cout << "returned from create3\n";
        data3.forceuse();
    }
}

这个输出是

calling create3
test ctor
in create3
data ctor
test dtor
returned from create3
Using data
data dtor

test 在调用 create3 期间创建，并在从 create3 退出时销毁。它在 main 中不存在。如果它在 main 中似乎还活着，那就太倒霉了。你的朋友和我的未定义行为是个混蛋。再次.

test 在 Data 之前创建，但也在 Data 之前销毁，使 Data 处于不良状态。

上面的代码都很好地组合在一起运行在线 IDE: https://ideone.com/XY30XH

对 const 引用参数使用默认值会导致崩溃

Using default value for const reference argument causes crash

c++

reference

default-arguments