如何使我的类在C++中免受“自动值=代理副本”地雷的攻击？

Question

我有一个相当复杂的数学库，我正在工作，我发现当客户端代码使用Auto时有一个讨厌的bug。在创建一个最小的繁殖案例来问一个关于它的问题的中途，我意识到我可以单独使用标准库复制类似的东西。请参见这个简单的测试用例：

#include <vector>
#include <assert.h>

int main()
{
    std::vector<bool> allTheData = {true, false, true};

    auto boolValue = allTheData[1]; // This should be false - we just declared it.
    assert(boolValue == false);
    boolValue = !boolValue;
    assert(boolValue == true);

    assert(allTheData[1] == false); // Huh? But we never changed the source data! Only our local copy.
}

住在Godbolt上。（有趣的事实：Clang实际上将其优化为写入“7”--3个真位--并调用__assert_fail。）

（是的，我知道std::vector 很糟糕--但在这种情况下，创建一个最小可复制的仅有几行长的示例是很方便的）这里有一个较长的示例，它没有使用std::vector ，而是使用了自定义容器类型，删除了赋值和复制/移动，但仍然显示了问题。

代码做了程序员让它做的事情，而不是程序员的意思。

如果程序员希望boolValue的更改来更新源数据，他们会执行auto&boolValue=...，这与返回T&的操作符[]实现一起工作，但不需要自定义代理来伪造类似引用的行为。

代理的所有copy和move构造函数以及两个赋值操作符都被声明为私有（也尝试过=delete)，但是在编译时没有发现这个bug。无论复制构造函数是否被删除，都将复制代理。

我宁愿清除地雷，而不是一直绕过它，挂一个牌子说“不要使用自动”，或“永远使用常量”，只是标记雷区，它不能清除它。

• 第一个首选项是代码按写的方式工作-assert(Allthedata[1]==false)传递
  • 当代理写入Auto时定义代理衰减类型的一种方法。那么decltype(boolValue)是bool？
  • 优先于复制的隐式转换运算符？
  • 是否有其他方法在不更改上面的代码段的情况下完成此操作？
  • 我将copy和move构造函数声明为delete，将move和copy赋值运算符声明为delete。仍在编译。
  • 是否存在将类声明为无法成为lvalue的情况？

  std::vector<bool> ReadFlags();
  ... later ...
  auto databaseIsLockedFlag = ReadFlags()[FLAG_DB_LOCKED];
  if (databaseIsLockedFlag) <-- Crash here. Proxy has outlived temporary vector.
  

  奇怪的是，MSVC的Intellisense引擎有时会将复制no-move-no-copy代理类型报告为编译错误，但随后仍将其编译得很好：

  

Answer 1

（与运算符+=、-=等）

我做了很多实验，但我最终找到了一种方法来缓解最常见的问题，这使得您仍然可以复制代理，但是一旦您将它复制到堆栈变量中，您就不能修改它，并且无意中损坏了源容器。

#include <cstdio>
#include <utility>

auto someComplexMethod()
{
  struct s
  {
    void operator=(int A)&& {std::printf("Setting A to %i", A);}
  };
  return s();
}

int main()
{
  someComplexMethod() = 4; // Compiles. Yay

  auto b = someComplexMethod(); 
  // Unfortunately that still compiles, and it's still taking a 
  // copy of the proxy, but no damage is done yet.

  b = 5; 
  // That doesn't compile. Error given is: 
  //   No overload for '='  note: candidate function not viable: 
  //   expects an rvalue for object argument

  std::move(b) = 6; 
  // That compiles, but is basically casting around the 
  // protections, aka shooting yourself in the foot.
}