c++ - 通过 std::vector 的迭代似乎只在一个函数中被破坏

Question

我有一个结构元素 vector ，在一个函数中，当遍历它时，会抛出与绑定(bind)相关的不同错误。

我正在实现一个 UDP 服务器-客户端连接，其中一些消息必须得到确认。我实现了一个结构元素 vector ，其中每个元素都包含发送的消息以及发送时间(以毫秒为单位)。我不认为这真的相关，因为我已经尝试过存储 std::string 而不是结构的相同函数，但是，以防万一。

当我收到 ACK 消息时，我毫无问题地遍历此 vector :

///WORKING CODE IN OTHER FUNCTIONS
auto it = mACKExpected.begin();
for (; it != mACKExpected.end(); it++)
{
    if (it->msg.msgCount() == count)
    {
        break;
    }
}

但是，我有一个连接到 QTimer 超时的单独方法，用于检查一秒前发送的可确认消息是否尚未得到确认:

///CODE 1
for (auto it = mACKExpected.begin();it!=mACKExpected.end();)
{
    if ((curTime - it->millis) > mquiMsgTimeout)
    {
        debug() << "Message" << it->msg.raw() << "(count: " << it->msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
        send(QtStrMsg::newMsg(it->msg.msgType(), getCount(), it->msg.msgData()).raw());
    }
    ++it;
}

我也尝试过迭代:

///CODE 2
for (auto it : mACKExpected)
{
    if ((curTime - it.millis) > mquiMsgTimeout)
    {
        debug() << "Message" << it.msg.raw() << "(count: " << it.msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
        send(newMsg(it.msg.msgType(), getCount(), it.msg.msgData()).raw());
    }
}

也是通过使用const迭代器，但是总是有错误。在 CODE 1 示例中，在 ++it; 行中抛出“无法将 vector 迭代器递增到末尾”异常。在最后的代码中，一个 std::bad_alloc{} 而不是，但是在 for(... 行中。如果我通过这样做删除当前迭代器:

if ((curTime - it->millis) > mquiMsgTimeout)
    {
        debug() << "Message" << it->msg.raw() << "(count: " << it->msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
        send(QtStrMsg::newMsg(it->msg.msgType(), getCount(), it->msg.msgData()).raw());
        it=mACKExpected.erase(it);
    }
else
    ++it;

删除行中出现“vector 删除迭代器超出范围”错误。

我能做什么？我已经坚持了两天了。我尝试改用 QVector，但出现了同样的问题。在我看来，调用此函数时有些东西被破坏了，但我不知道还能尝试什么。谢谢。

Answer 1

如果在迭代 vector 时更改内容，那你就完蛋了。

send(newMsg(it.msg.msgType(), getCount(), it.msg.msgData()).raw());

这一行可能直接或间接地导致 vector 改变内容。

然后循环，所有循环都假设 vector 不变，出错了。幸运的是，您有检测问题的调试迭代器。

有多种方法可以解决此问题，但哪种方法是正确的取决于当容器在迭代内容时更改内容时您希望发生什么。这不是一个简单的问题。

最简单的规则是在迭代容器时永远不要离开本地控制流——不要调用回调。

如果回调是您系统不可或缺的组成部分，那么您现在必须考虑在系统中删除或添加回调的语义。我通常允许即时删除回调，但不会触发在回调序列中添加的回调。

在此语义中，您的回调信息将是 shared_ptr 或 weak_ptr 的集合( vector )(取决于取消注册的工作方式)。您可以将其复制到 weak_ptr 的 vector 中。然后您将迭代此 vector 。

对于每个元素，您将 .lock() ptr —— 如果它为 null，您将知道回调在您开始调用它之前已被注销。然后你会调用它。

std::vector<std::shared_ptr<Message>> mACKExpected;

std::vector<std::weak_ptr<Message>> lACKExpected( mACKExpected.begin(), mACKExpected.end() );

for (auto it : lACKExpected)
{
  auto ptr = it.lock();
  if (!ptr) continue;
  auto& e = *ptr;
  if ((curTime - e.millis) > mquiMsgTimeout)
  {
    debug() << "Message" << e.msg.raw() << "(count: " << e.msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
    send(newMsg(e.msg.msgType(), getCount(), e.msg.msgData()).raw());
  }
}

现在由于 send 而对 mACKExpected 的任何修改都不会扰乱循环。并且从 mACKExpected 中移除的任何元素的 shared_ptr 引用计数都降为 0，因此 lACKExpected weak_ptr 在 .lock() 返回一个空的 shared_ptr，所以消息被跳过。

实际上，构造lACKExpected 之后的所有代码都应该放在它自己的非成员 函数中，这样您就不会不小心从类中读取数据从回调中以意想不到的方式改变。

这种技术可能被粗略地称为“强化代码以支持可重入”——您的类是可重入的，类中的方法可以从类中调用，然后调用返回到类中。通过将内容复制到类中，然后使用这些拷贝来确定要进行的回调，我们使重入更难破坏代码。