为什么 gcc 使用我的自定义迭代器优化此 C 11 foreach 循环？

Question

我试图编写一些代码来执行函数式序列的创建。我写了一个函数range（a，b），它返回一个对象，你可以迭代它，foreach样式，以遍历数字a，a 1，...，b - 1。然后我写了另一个函数map（f，t），它返回另一个可迭代对象，其中序列中的每个元素都是使用可迭代对象t的相应元素调用f的结果。

如果我使用< code>-O1或更低版本进行编译，这将按预期工作；使用< code>-O2或更高版本，我的foreach循环(在底部的< code>main中)得到完全优化，不会打印任何内容。为什么会这样，我做错了什么？这是我的代码:

template<typename T>
struct _range {
    T a;
    T b;

    _range(T a, T b):
        a(a),
        b(b)
    {
    }

    struct iterator {
        T it;

        iterator(T it):
            it(it)
        {
        }

        bool operator!=(const iterator &other) const
        {
            return it != other.it;
        }

        void operator++()
        {
            ++it;
        }

        T operator*() const
        {
            return it;
        }
    };

    iterator begin() const
    {
        return iterator(a);
    }

    iterator end() const
    {
        return iterator(b);
    }
};

template<typename T>
_range<T> range(const T a, const T b)
{
    return _range<T>(a, b);
}

template<typename F, typename T>
struct _map {
    const F &f;
    const T &t;

    _map(const F &f, const T &t):
        f(f),
        t(t)
    {
    }

    struct iterator {
        const F &f;
        typename T::iterator it;

        iterator(const F &f, typename T::iterator it):
            f(f),
            it(it)
        {
        }

        bool operator!=(const iterator &other) const
        {
            return it != other.it;
        }

        void operator++()
        {
            ++it;
        }

        int operator*() const
        {
            return f(*it);
        }
    };

    iterator begin() const
    {
        return iterator(f, t.begin());
    }

    iterator end() const
    {
        return iterator(f, t.end());
    }
};

template<typename F, typename T>
_map<F, T> map(const F &f, const T &t)
{
    return _map<F, T>(f, t);
}

#include <algorithm>
#include <cstdio>

int main(int argc, char *argv[])
{
    for (int i: map([] (int x) { return 3 * x; }, range(-4, 5)))
        printf("%d\n", i);

    return 0;
}

Answer 1

_{总结现有评论：}

< code>range(-4，5)创建一个临时变量，并且(在大多数情况下)临时变量只存在到创建它们的完整表达式的末尾。因此，在您的情况下，返回的< code>_range对象在构造< code>_map期间是有效的，但是一旦从< code>map返回所述< code>_map，完整表达式就结束，并且< code>_range对象被销毁。

也就是说，因为_map持有通过const ref而不是value传递给其构造函数的参数，这意味着当的基于范围的开始执行时，您的_map::t已经是一个悬空引用-经典的未定义行为。

要解决此问题，只需让_map按值存储其数据成员。