c++ - 从 vector 中写入/读取的奇怪行为

Question

我坐在这里看了几个小时的代码，但我就是不明白。它是关于 std::vector canData 的，它用作解码和编码来自 CAN DBC 解析器的数据的缓冲区。我的问题的完整示例是 here.

基本上有一个值被编码到一个数组中，然后从这个数组中再次解码。但是这个数组的大小始终为零，即使在清除数组之后，尽管它为零，但仍然可以从中解码数据。

谁能给我解释一下吗？
我错过了什么吗？

unsigned int canIdentifier = 0x100;
std::vector<std::uint8_t> canData;
canData.reserve(4);
network.messages[canIdentifier].signals["multiplexor"].encode(canData, 0);
network.messages[canIdentifier].signals["signal_1"].encode(canData, 0x12);

std::cout << "size: " << canData.size() << std::endl;

canData.clear();
decodeMessage(canIdentifier, canData);
std::cout << "2size: " << canData.size() << std::endl;

更新所需的功能:

uint64_t Signal::decode(std::vector<uint8_t> & data)
{
/* safety check */
if (bitSize == 0) {
    return 0;
}

/* copy bits */
uint64_t retVal = 0;
if (byteOrder == ByteOrder::BigEndian) {
    /* start with MSB */
    unsigned int srcBit = startBit;
    unsigned int dstBit = bitSize - 1;
    for (unsigned int i = 0; i < bitSize; ++i) {
        /* copy bit */
        if (data[srcBit / 8] & (1 << (srcBit % 8))) {
            retVal |= (1ULL << dstBit);
        }

        /* calculate next position */
        if ((srcBit % 8) == 0) {
            srcBit += 15;
        } else {
            --srcBit;
        }
        --dstBit;
    }
} else {
    /* start with LSB */
    unsigned int srcBit = startBit;
    unsigned int dstBit = 0;
    for (unsigned int i = 0; i < bitSize; ++i) {
        /* copy bit */
        if (data[srcBit / 8] & (1 << (srcBit % 8))) {
            retVal |= (1ULL << dstBit);
        }

        /* calculate next position */
        ++srcBit;
        ++dstBit;
    }
}

/* if signed, then fill all bits above MSB with 1 */
if (valueType == ValueType::Signed) {
    if (retVal & (1 << (bitSize - 1))) {
        for (unsigned int i = bitSize; i < 8 * sizeof(retVal); ++i) {
            retVal |= (1ULL << i);
        }
    }
}

return retVal;
}

void Signal::encode(std::vector<uint8_t> & data, uint64_t rawValue)
{
/* safety check */
if (bitSize == 0) {
    return;
}

/* copy bits */
if (byteOrder == ByteOrder::BigEndian) {
    /* start with MSB */
    unsigned int srcBit = startBit;
    unsigned int dstBit = bitSize - 1;
    for (unsigned int i = 0; i < bitSize; ++i) {
        /* copy bit */
        if (rawValue & (1ULL << dstBit)) {
            data[srcBit / 8] |= (1 << (srcBit % 8));
        } else {
            data[srcBit / 8] &= ~(1 << (srcBit % 8));
        }

        /* calculate next position */
        if ((srcBit % 8) == 0) {
            srcBit += 15;
        } else {
            --srcBit;
        }
        --dstBit;
    }
} else {
    /* start with LSB */
    unsigned int srcBit = startBit;
    unsigned int dstBit = 0;
    for (unsigned int i = 0; i < bitSize; ++i) {
        /* copy bit */
        if (rawValue & (1ULL << dstBit)) {
            data[srcBit / 8] |= (1 << (srcBit % 8));
        } else {
            data[srcBit / 8] &= ~(1 << (srcBit % 8));
        }

        /* calculate next position */
        ++srcBit;
        ++dstBit;
    }
}
}

Answer 1

一步步看代码:

canData.reserve(4);

为可以包含(至少)4 个 uint8_t 但包含 0 个(canData.resize(4) 会改变 vector 大小)的 vector 分配内存。 canData.capacity() 为 4(或更多)，但 canData.size() 为 0。

encode(...) 方法使用 operator[] 访问 vector 。它不检查索引是否在范围内(小于 canData.size())，因此没有异常(如果使用 vector at() 而不是它会抛出)。此外，由于访问的索引位于分配的内存中，因此不会发生任何不良情况(特别是内存泄漏)。

canData.clear()

销毁范围内的所有 vector 元素，因此介于索引 0 和 canData.size() 之间。因此，它不会触及 canData.size() 以上的元素，在本例中为 0。 clear() 也不收缩分配给 vector 的内存(或者不保证重新分配到收缩内存)- shrink_to_fit() 会这样做。

最后，decodeMessage 对分配并填充了正确数据且未被破坏的内存进行操作。同样， vector 运算符 [] 的使用不会导致异常/内存泄漏。

如评论中所述，有很多未定义的行为。