C++:模板类二元运算符重载 - 段错误？

Question

下面描述了我的例子:

header :

const size_t N = 10;
//    template<size_t N>
class SymbolicMonomial {
public:
    int powers[N];
    int constant;

    SymbolicMonomial() {
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            this->powers[i] = 0;
        }
        this->constant = 1;
    }

    SymbolicMonomial(int variable): SymbolicMonomial(){
        this->powers[variable] = 1;
    }

    static SymbolicMonomial as_monomial(int value){
        auto result = SymbolicMonomial();
        result.constant = value;
        return result;
    }

    bool is_constant(){
        for(int i=0;i<N;i++){
            if(this->powers[i] > 0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

//    template<size_t N>
std::ostream &operator<<(std::ostream &out, const SymbolicMonomial value){
    out << value.constant << "(";
    for(int i=0;i<N-1;i++){
        out << value.powers[i] << ", ";
    }
    out << value.powers[N-1] << ")";
}

//    template<size_t N>
SymbolicMonomial operator*(SymbolicMonomial lhs, SymbolicMonomial rhs) {
    SymbolicMonomial result = SymbolicMonomial();
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        result.powers[i] = lhs.powers[i] + rhs.powers[i];
    }
    result.constant = lhs.constant * rhs.constant;
    return result;
}

main.cpp :

int main(int argc, char *argv[])
{
auto t_a = symbolic::SymbolicMonomial(2);
auto t_b = symbolic::SymbolicMonomial(1);
auto t_c = t_b*t_a*t_a;
std::cout << t_c << std::endl;
return 0;
}

一切都很好。但是，我想将整个事情更改为具有模板参数 <N>而不是一个常数。因此这是模板化代码: header.h :

template<const size_t N>
class SymbolicMonomial {
public:
    int powers[N];
    int constant;

    SymbolicMonomial() {
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            this->powers[i] = 0;
        }
        this->constant = 1;
    }

    SymbolicMonomial(int variable): SymbolicMonomial(){
        this->powers[variable] = 1;
    }

    static SymbolicMonomial as_monomial(int value){
        auto result = SymbolicMonomial<N>();
        result.constant = value;
        return result;
    }

    bool is_constant(){
        for(int i=0;i<N;i++){
            if(this->powers[i] > 0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

template<const size_t N>
std::ostream &operator<<(std::ostream &out, const SymbolicMonomial<N> value){
    out << value.constant << "(";
    for(int i=0;i<N-1;i++){
        out << value.powers[i] << ", ";
    }
    out << value.powers[N-1] << ")";
}

template<const size_t N>
SymbolicMonomial<N> operator*(SymbolicMonomial<N> lhs, SymbolicMonomial<N> rhs) {
    SymbolicMonomial<N> result = SymbolicMonomial<N>();
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        result.powers[i] = lhs.powers[i] + rhs.powers[i];
    }
    result.constant = lhs.constant * rhs.constant;
    return result;
}

和main.cpp :

int main(int argc, char *argv[])
{
auto t_a = symbolic::SymbolicMonomial<10>(2);
auto t_b = symbolic::SymbolicMonomial<10>(1);
auto t_c = t_b*t_a*t_a;
std::cout << t_c << std::endl;
return 0;
}

现在非模板版本按预期工作，但是模板版本失败，代码为 139 (SEGFAULT)。首先，如果有人可以解释，我不明白为什么代码会失败，其次如何解决？

Answer 1

std::ostream &operator<<(std::ostream &out, const SymbolicMonomial<N> value)没有返回值。对我来说，在 Visual Studio 中，这会导致编译错误。添加return out;到函数末尾导致代码在没有 ACCESS_VIOLATION(SEGFAULT 的 Windows 风格)的情况下工作。

你所有的边界检查看起来都是正确的，所以，如果我不得不猜测，我会说你的编译器忽略了丢失的返回，你正在进入一个被称为未定义行为 当您使用从未实际设置的返回值时。

假设您使用的是 GCC，您可以设置 -Werror=return-type当你犯这些错误时抛出编译错误。