使用 [] 运算符在 unordered_map 中插入元素时出现分段错误

Question

正如标题所说，unordered_map使用[]运算符插入元素时，会出现Segmentation fault，而我最困惑的地方是在使用resize( )在vec上，而我在使用push_back()时程序没有问题。我不明白是什么原因造成的。

#include<iostream>
#include<unordered_map>
#include<vector>
#include<cstdlib>
#include<ctime>

using namespace std;

struct Element
{
  int key;
  vector<int> vec;
  int flag;
};

class Test
{
private:
  unordered_map<int,Element *> map;
public:
  Element *getElement(int key,int flag)
  {
    Element *element;
    auto temp = map.find(key);
    if(temp==map.end()||flag == temp->second->flag)
    {
      element = new Element();
      element->key = key;
      element->flag = flag;
      if(temp != map.end())
      {
        delete temp->second;
        map.erase(key);
      }
      map[key] = element;
    }
    else
    {
      element = map[key];
    }
    return element;
  }
};

int main()
{
  srand((unsigned)time(nullptr));
  Test test;
  for (size_t i = 0; i < 100000; i++)
  {
    /* code */
    int vecSize = rand()%100;
    int key = rand()%5000;
    int flag = rand()%5000;
    Element *element = test.getElement(key,flag);
    if(element->vec.size()==0)
    {
      element->vec.resize(vecSize,0);
    }
    for (size_t i = 0; i < vecSize; i++)
    {
      element->vec[i] = rand()%10000;
    }
  }
  return 0;
}

输出：

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000055555555716e in std::__detail::_Hash_node<std::pair<int const, Element*>, false>::_M_next (this=0x8470000046a) at /usr/include/c++/7/bits/hashtable_policy.h:298
298       { return static_cast<_Hash_node*>(this->_M_nxt); }
(gdb) bt
#0  0x000055555555716e in std::__detail::_Hash_node<std::pair<int const, Element*>, false>::_M_next (this=0x8470000046a) at /usr/include/c++/7/bits/hashtable_policy.h:298
#1  0x000055555555782c in std::_Hashtable<int, std::pair<int const, Element*>, std::allocator<std::pair<int const, Element*> >, std::__detail::_Select1st, std::equal_to<int>, std::hash<int>, std::__detail::_Mod_range_hashing, std::__detail::_Default_ranged_hash, std::__detail::_Prime_rehash_policy, std::__detail::_Hashtable_traits<false, false, true> >::_M_rehash_aux (this=0x7fffffffe370, __n=337) at /usr/include/c++/7/bits/hashtable.h:2098
#2  0x0000555555556ef2 in std::_Hashtable<int, std::pair<int const, Element*>, std::allocator<std::pair<int const, Element*> >, std::__detail::_Select1st, std::equal_to<int>, std::hash<int>, std::__detail::_Mod_range_hashing, std::__detail::_Default_ranged_hash, std::__detail::_Prime_rehash_policy, std::__detail::_Hashtable_traits<false, false, true> >::_M_rehash
    (this=0x7fffffffe370, __n=337, __state=@0x7fffffffe220: 167) at /usr/include/c++/7/bits/hashtable.h:2071
#3  0x00005555555564e0 in std::_Hashtable<int, std::pair<int const, Element*>, std::allocator<std::pair<int const, Element*> >, std::__detail::_Select1st, std::equal_to<int>, std::hash<int>, std::__detail::_Mod_range_hashing, std::__detail::_Default_ranged_hash, std::__detail::_Prime_rehash_policy, std::__detail::_Hashtable_traits<false, false, true> >::_M_insert_unique_node (this=0x7fffffffe370, __bkt=88, __code=1424, __node=0x55555577a330) at /usr/include/c++/7/bits/hashtable.h:1718
#4  0x0000555555555992 in std::__detail::_Map_base<int, std::pair<int const, Element*>, std::allocator<std::pair<int const, Element*> >, std::__detail::_Select1st, std::equal_to<int>, std::hash<int>, std::__detail::_Mod_range_hashing, std::__detail::_Default_ranged_hash, std::__detail::_Prime_rehash_policy, std::__detail::_Hashtable_traits<false, false, true>, true>::operator[] (this=0x7fffffffe370, __k=@0x7fffffffe2f4: 1424) at /usr/include/c++/7/bits/hashtable_policy.h:728
#5  0x00005555555554db in std::unordered_map<int, Element*, std::hash<int>, std::equal_to<int>, std::allocator<std::pair<int const, Element*> > >::operator[] (this=0x7fffffffe370, 
    __k=@0x7fffffffe2f4: 1424) at /usr/include/c++/7/bits/unordered_map.h:973
#6  0x00005555555551ca in Test::getElement (this=0x7fffffffe370, key=1424, flag=318) at main.cpp:35
#7  0x0000555555554e23 in main () at main.cpp:56

Answer 1

让我们来看看您的主要设计决策：

  unordered_map<int,Element *> map;

您正在使用“裸指针”，它应该保留用于数据结构（即您的 map）需要引用某些东西但它不拥有它的情况。在您的程序中情况并非如此：没有其他人拥有 Element 个对象。所以你应该明确地存储它们，并且 return 引用：

unordered_map<int,Element> map;

Element& getElement(int key,int flag);

正如其他人也指出的那样：您的程序可以更简单、更正确。如果你没有编写正确的 C++，你就会让自己的生活变得太难了。

编辑，因为您表示您受困于遗留问题 API：仍然可以保留 API 但重做实现。如果 API 要求您 return 指向内部的 * 指针（而不是我建议的引用），则将元素存储在内部作为智能指针，并且 return get() 结果。

使用 [] 运算符在 unordered_map 中插入元素时出现分段错误

Segmentation fault when inserting elements in unordered_map using the [] operator

c++

unordered-map

segment