c++ - 带有 push_back 的 libstdc++ 错误可复制 vecor 元素

Question

我在下面的小程序中遇到了以下错误:

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> t;
    t.push_back(0);
    for(int i = 1; i < 1024; i++) {
        auto& x = t[i-1];
        t.push_back(x);
        t.push_back(x);
        t.push_back(x);
    }
    return 0;
}

它编译良好并且执行没有任何错误。但是如果你用 valgrind 运行它(Linux 机器)，你会得到一个内存错误:

==122572== Invalid read of size 4
==122572==    at 0x10A051: void __gnu_cxx::new_allocator<int>::construct<int, int const&>(int*, int const&) (in /home/casse/tmp/bug)
...

现在，如果您稍微更改上面的代码:

auto x = t[i-1];

(不是获取引用，而是从 vector 中复制元素)，valgrind 不再提示。

有什么想法吗？

Answer 1

push_back可能会导致重新分配，然后所有引用都无效，并且对无效引用的取消引用会导致 UB。

If the new size() is greater than capacity() then all iterators and references (including the past-the-end iterator) are invalidated.

您可以使用 reserve提前避免重新分配。

vector<int> t;
t.reserve(1 + 1023 * 3);
t.push_back(0);
for(int i = 1; i < 1024; i++) {
    auto& x = t[i-1];
    t.push_back(x);
    t.push_back(x);
    t.push_back(x);
}

另一方面，对于 auto x = t[i-1];，x 是从 t[i-1] 并且独立于 t[i-1]，不再有无效引用问题。