c++ - 将类成员更改为引用会导致崩溃

Question

我有这个 MCVE:

#include <stdio.h>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>

enum class someEnum { first, second, none, };

template<typename T> class fooClass
{
public:
    fooClass( std::vector<std::pair<const char *, T>> _classObject )
                                         : classObject( _classObject )  {};
    auto findMember( const std::string & memberName, T defaultReturn ) const -> T;
private:
    const std::vector<std::pair<const char *, T>> classObject;
};

template<typename T> auto fooClass<T>::findMember( const std::string & memberName,
                                                   T defaultReturn
                                                 ) const -> T
{
    for ( auto const & it : classObject ) {
        if ( 0 == memberName.compare( it.first ) ) {
            return it.second;
        }
    }
    return defaultReturn;
}

int main() {
    fooClass<someEnum> somePairs( {
                { "text1", someEnum::first }, { "text2", someEnum::second }, }); 
    printf( "Value=%d\n", somePairs.findMember( "text2", someEnum::none ) );
}

我跑了 Cppcheck它告诉我:

Summary: Function parameter '_classObject' should be passed by reference. Message: Parameter '_classObject' is passed by value. It could be passed as a (const) reference which is usually faster and recommended in C++.

对于这一行:

    fooClass( std::vector<std::pair<const char *, T>> _classObject )
                                         : classObject( _classObject )  {};

好的，我改变了 classObject 的声明，如下所示:

                                                  | Added the & operand
                                                  V
    const std::vector<std::pair<const char *, T>> & classObject;

具有最高警告级别的

gcc 接受此更改，但当我运行该程序时它崩溃了。崩溃的原因是 it.first 为 null。

我必须更改什么才能使用引用并且程序可以运行？

Answer 1

建议是针对您的构造函数参数，而不是针对您的类成员。

通过使您的数据成员成为引用，您引入了一个隐式要求，即被引用对象的生命周期必须至少与 fooClass 的实例一样长。但是你让它引用 _classObject，它是一个按值获取的函数参数，是传递给构造函数的 vector 的本地拷贝。这个本地拷贝的生命周期被限制在构造函数的持续时间内，也就是说比正在构造的实例的生命周期短得多。在此之后尝试访问引用的对象是未定义的行为。

根据建议，您的构造函数应如下所示:

fooClass(const std::vector<std::pair<const char *, T>> & _classObject)

通过使参数采用const 引用，您应该避免创建不必要的 vector 拷贝。但是，由于 std::vector 支持移动语义，因此在这种情况下性能的提升可能不会那么显着。如果 vector 被完全复制，它会更明显。

由于您似乎希望 fooClass 获得给定 vector (或其拷贝)内容的所有权，因此还为您的构造函数提供 Rvalue 引用重载是明智的。否则，在您提供的示例的情况下，当将引用分配给 classObject 时将创建数据拷贝，这可能不是必需的。

避免多重重载的一种常见解决方案是只提供一个按值获取对象的重载，然后将该拷贝移动到类的数据成员中。它不太理想，因为实例可能是不必要的移动构造，但它避免了代码重复。这种方法是否适合您取决于您​​。

最后，考虑classObject是否应该是const。这样做会阻止您的类(class)可分配和移动。但是有什么好处呢？