Valgrind жалуется после изменения возвращаемой переменной ссылки из вектора в С++

Я пытаюсь изменить std::vector с помощью ссылок, время жизни вектора спроектировано таким образом, что изменения по ссылке всегда действительны, другими словами, значение ссылки никогда не освобождается за время существования ссылки.

Вот «минимальный воспроизводимый пример»:

#include <vector>
class B {
public:
  B() { m_b = 1; }
  int &getInt() { return m_b; }

private:
  int m_b;
};
class A {
public:
  B &getB() {
    m_vec.push_back(B());
    return m_vec.back();
  }
  std::vector<B> getVec() { return m_vec; }

private:
  std::vector<B> m_vec;
};
int main() {
  A a;
  B &b1 = a.getB();
  int i = b1.getInt();
  B &b2 = a.getB();
  b1 = B();

  return 0;
}

Вот вывод valgrind:

==22925== Memcheck, a memory error detector
==22925== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==22925== Using Valgrind-3.18.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==22925== Command: ./test
==22925== 
==22925== Invalid write of size 4
==22925==    at 0x1092B5: main (test.cpp:27)
==22925==  Address 0x4deec80 is 0 bytes inside a block of size 4 free'd
==22925==    at 0x484BB6F: operator delete(void*, unsigned long) (in /usr/libexec/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==22925==    by 0x109E28: __gnu_cxx::new_allocator<B>::deallocate(B*, unsigned long) (new_allocator.h:145)
==22925==    by 0x109B6F: std::allocator_traits<std::allocator<B> >::deallocate(std::allocator<B>&, B*, unsigned long) (alloc_traits.h:496)
==22925==    by 0x1098D9: std::_Vector_base<B, std::allocator<B> >::_M_deallocate(B*, unsigned long) (stl_vector.h:354)
==22925==    by 0x109A97: void std::vector<B, std::allocator<B> >::_M_realloc_insert<B>(__gnu_cxx::__normal_iterator<B*, std::vector<B, std::allocator<B> > >, B&&) (vector.tcc:500)
==22925==    by 0x1096E5: B& std::vector<B, std::allocator<B> >::emplace_back<B>(B&&) (vector.tcc:121)
==22925==    by 0x1094ED: std::vector<B, std::allocator<B> >::push_back(B&&) (stl_vector.h:1204)
==22925==    by 0x1093F4: A::getB() (test.cpp:14)
==22925==    by 0x10929D: main (test.cpp:26)
==22925==  Block was alloc'd at
==22925==    at 0x4849013: operator new(unsigned long) (in /usr/libexec/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==22925==    by 0x109FED: __gnu_cxx::new_allocator<B>::allocate(unsigned long, void const*) (new_allocator.h:127)
==22925==    by 0x109EAC: std::allocator_traits<std::allocator<B> >::allocate(std::allocator<B>&, unsigned long) (alloc_traits.h:464)
==22925==    by 0x109D65: std::_Vector_base<B, std::allocator<B> >::_M_allocate(unsigned long) (stl_vector.h:346)
==22925==    by 0x1099C0: void std::vector<B, std::allocator<B> >::_M_realloc_insert<B>(__gnu_cxx::__normal_iterator<B*, std::vector<B, std::allocator<B> > >, B&&) (vector.tcc:440)
==22925==    by 0x1096E5: B& std::vector<B, std::allocator<B> >::emplace_back<B>(B&&) (vector.tcc:121)
==22925==    by 0x1094ED: std::vector<B, std::allocator<B> >::push_back(B&&) (stl_vector.h:1204)
==22925==    by 0x1093F4: A::getB() (test.cpp:14)
==22925==    by 0x10927C: main (test.cpp:24)
==22925== 
==22925== 
==22925== HEAP SUMMARY:
==22925==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==22925==   total heap usage: 3 allocs, 3 frees, 72,716 bytes allocated
==22925== 
==22925== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==22925== 
==22925== For lists of detected and suppressed errors, rerun with: -s
==22925== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 0 from 0)

Вопрос: почему ошибка происходит в valgrind?

В исходной программе (не в минимально воспроизводимом примере) она работает в течение нескольких миллисекунд после ошибки, а затем прекращает печать malloc(): unsorted double linked list corrupted, связано ли это с этой ошибкой памяти?

Когда вы используете push_back, все итераторы и ссылки на содержимое вектора (потенциально) становятся недействительными. Валгринд прав. Вы можете избежать этого, используя reserve, чтобы увеличить емкость вектора. Если push_back не увеличивает размер сверх текущей емкости, итераторы и ссылки остаются действительными.

john 05.07.2024 16:55

О, вы правы, именно поэтому моя программа терпела сбой: вектор может выполнить распределение, делая недействительным все в векторе. Спасибо

user1006274 05.07.2024 17:03

Возможен обман

john 05.07.2024 17:03

Дезинфицирующее средство для адресов также обнаруживает проблему: godbolt.org/z/8436Kran6

Marek R 05.07.2024 17:20
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
0
4
56
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Сообщается об ошибке, поскольку в вашем коде есть неопределенное поведение (значит, Valgrind проделал хорошую работу).

  A a;
  B &b1 = a.getB(); // here b1 is valid reference
  int i = b1.getInt(); // here b1 is valid reference
  B &b2 = a.getB(); // here b2 is valid reference, but b1 becomes invalid
  b1 = B(); // here you are using invalid reference

Когда вы выполняете push_back для вектора, могут произойти две вещи.

  • в зарезервированном буфере достаточно места для добавления нового элемента, а старые ссылки остаются действительными.
  • зарезервированный буфер уже полностью использован, поэтому необходимо выделить новый буфер, старые элементы необходимо скопировать (или переместить) в новое место, а старый буфер необходимо освободить. В этом случае старая ссылка становится недействительной.

Вот демо, подтверждающее эту проблему: https://godbolt.org/z/6j3c3xoGs

#include <print>
#include <source_location>
#include <vector>
#include <iostream>

class B {
public:
    B() { m_b = 1; }
    int& getInt() { return m_b; }

private:
    int m_b;
};

class A {
public:
    A()
    {
#ifdef USE_RESERVE
        m_vec.reserve(4);
#endif
    }
    B& getB()
    {
        m_vec.push_back(B());
        return m_vec.back();
    }
    std::vector<B> getVec() { return m_vec; }

    void logStatus(const std::source_location l = std::source_location::current())
    {
        std::println("{} size:{} capacity: {}", l.line(), m_vec.size(), m_vec.capacity());
    }

private:
    std::vector<B> m_vec;
};
int main()
{
    A a;
    a.logStatus();
    B& b1 = a.getB();
    a.logStatus();
    [[maybe_unused]] int i = b1.getInt();
    a.logStatus();
    [[maybe_unused]] B& b2 = a.getB();
    a.logStatus();
    std::cout << std::flush;
    b1 = B();

    return 0;
}

Другие вопросы по теме