c++ - 将右值指定为返回值时出现段错误

Question

我有一个构造新对象的工厂类。 新对象不应该被复制，但可以被移动。所以我想我会在提供移动时删除复制构造函数和复制赋值运算符构造函数和移动赋值运算符。

我想，为了帮助传达对象必须移动到位而不是复制的想法，我会返回一个右值引用。然而，在这样做时，编译器似乎总是生成代码来销毁返回的“过期”对象，然后将相同的(已销毁!)对象提供给移动构造函数或移动赋值运算符。

所以我想知道；我违反了标准中的某些内容吗？如果是这样，我是否可以启用警告(最好是错误)来阻止我继续做如此愚蠢的事情？或者，如果我没有违反任何标准，那么我会认为这是一个编译器错误？

// g++ (Ubuntu 4.9.2-0ubuntu1~14.04) 4.9.2
// g++ test.cpp -std=c++11

#include <iostream>
#include <memory>

struct PTR {
    char * blah = nullptr;

    PTR(char* blah) : blah(blah)
    {
        std::cout << "\tctor  @" << (void*)this << std::endl;
    }

    PTR(const PTR & copy_ctor) : blah(new char)
    {
        *blah = *copy_ctor.blah;
        std::cout << "\tcopy @@" << (void*)this << "\t<-" << (void*)&copy_ctor << std::endl;
    }

    PTR(PTR && move_ctor) : blah(move_ctor.blah)
    {
        move_ctor.blah = nullptr;
        std::cout << "\tctor&&@" << (void*)this << "\t<@" << (void*)&move_ctor << std::endl;
    }

    PTR & operator=(const PTR & copy_assign)
    { delete blah;
        blah = new char;
        *blah = *copy_assign.blah;
        std::cout << "copyas@" << (void*)this << "\t<-" << (void*)&copy_assign << std::endl;
        return *this;
    }

    PTR & operator=(PTR && move_assign)
    {
        delete blah;
        blah = move_assign.blah;
        move_assign.blah = nullptr;
        std::cout << "\tmove&&@" << (void*)this << "\t<@" << (void*)&move_assign << std::endl;
        return *this;
    }

    ~PTR()
    {
        std::cout << "\tdtor~~@" << (void*)this << std::endl;
        delete blah;
    }
};

PTR make_ptr_l() {
    PTR ptr(new char());
    return std::move(ptr); // Without std::move, compiler *may* opt to copy the class, which is undesired
}

PTR && make_ptr_r() {
    PTR ptr(new char());
    return std::move(ptr); // Requires std::move to turn ptr into rvalue, otherwise compiler error
}

int main() {
    std::cout << "lvalue: \n" << std::flush;
    PTR ptr = make_ptr_l();
    std::cout << "successful\nrvalue new: \n" << std::flush;
    {
        PTR ptr_r = make_ptr_r();
        std::cout << "successful\nrvalue assign: \n" << std::flush;
    }
    ptr = make_ptr_r();
    std::cout << "successful" << std::endl;
    return 0;
}

通过上面的代码，可以看到如下输出:

lvalue: 
    ctor  @0x7ffed71b7a00
    ctor&&@0x7ffed71b7a30   <@0x7ffed71b7a00
    dtor~~@0x7ffed71b7a00
successful
rvalue new: 
    ctor  @0x7ffed71b7a00
    dtor~~@0x7ffed71b7a00
    ctor&&@0x7ffed71b7a40   <@0x7ffed71b7a00
successful
rvalue assign: 
    dtor~~@0x7ffed71b7a40
*** Error in `./a.out': double free or corruption (fasttop): 0x0000000001d1bc40 ***
Aborted (core dumped)

正如您在 rvalue new 之后看到的那样，构造了一个对象，然后立即将其销毁，然后将销毁的对象传递给移动构造函数。由于移动构造函数因此访问了被销毁的变量，这就是段错误的根源。

我已经用 g++ (Ubuntu 4.9.2-0ubuntu1~14.04) 4.9.2 以及 Apple LLVM version 6.0 (clang-600.0.57)(基于 LLVM)试过了3.5svn)。

Answer 1

您正在返回对临时对象的引用。您可以从输出中看出这一点:

rvalue new: 
    ctor  @0x7ffed71b7a00
    dtor~~@0x7ffed71b7a00
    ctor&&@0x7ffed71b7a40   <@0x7ffed71b7a00

7a00在你用它移动构造7a40之前，你构造并销毁了它。您碰巧返回右值引用而不是左值引用这一事实并不重要。它基本上仍然是某种形式:

T& foo() {
    T object;
    return object;
}

这就是 make_ptr_l 起作用的原因——您返回的是一个值，而不是一个引用。而 std::move() 则没有必要。