临时范围[重复]上基于范围的for循环

Question

由于valgrind中出现了一些分段错误和警告，我发现这段代码不正确，并且在for range循环中有一些悬而未决的引用。

#include<numeric>
#include<vector>

auto f(){
    std::vector<std::vector<double>> v(10, std::vector<double>(3));
    iota(v[5].begin(), v[5].end(), 0);
    return v;
}

int main(){
    for(auto e : f()[5])
        std::cout << e << std::endl;
    return 0;
}

看起来好像开始和结束是从一个临时循环中提取的，并且在循环中丢失了。

当然，一种方法是

    auto r = f()[5];
    for(auto e : r)
        std::cout << e << std::endl;

然而，我想知道为什么for（auto e:f（）[5]）是一个错误，以及是否有更好的方法或某种方法来设计f，甚至容器（std：：vector）来避免这个陷阱。

对于迭代器循环，更明显的是为什么会发生此问题（begin和end来自不同的临时对象）

for(auto it = f()[5].begin(); it != f()[5].end(); ++it)

但是在范围循环中，就像在第一个例子中一样，似乎很容易犯这个错误。




Answer 1

请注意，直接使用临时作为范围表达式是可以的，它的剩余时间会被延长。但是对于f（）[5]，f（）返回的是临时的，它是在表达式中构造的，它将在构造它的整个表达式之后被销毁。

在C 20中，您可以使用init-语句for range-based for循环来解决此类问题。

（重点矿山）

如果range\u表达式返回临时表达式，则其生存期将延长到循环结束，如绑定到rvalue引用\uu range所示，但请注意，range\u表达式内的任何临时表达式的生存期都不会延长。

这个问题可以使用初始化语句解决：

for (auto& x : foo().items()) { /* .. */ } // undefined behavior if foo() returns by value
for (T thing = foo(); auto& x : thing.items()) { /* ... */ } // OK

例如

for(auto thing = f(); auto e : thing[5])
    std::cout << e << std::endl;

Answer 2

匿名用户

我想知道为什么for（auto e:f（）[5]）是一个错误

我只回答这部分。原因是基于范围的for语句只是语法上的糖分，大约是：

{
    auto&& __range = f()[5]; // (*)
    auto __begin = __range.begin(); // not exactly, but close enough
    auto __end = __range.end();     // in C++17, these types can be different
    for (; __begin != __end; ++__begin) {
        auto e = *__begin;
        // rest of body
    }
}

看看第一行。发生了什么<向量上的代码>操作符[]将引用返回到该对象中，因此范围绑定到该内部引用。但是，临时文件在行尾超出了范围，破坏了它的所有内部构件，因此立即成为一个悬而未决的引用。这里没有生存期扩展，我们从不将引用绑定到临时。

在更正常的情况下，for（autoe： f（）），我们会将__range直接绑定到f（），这是将引用绑定到临时，因此临时将其生命周期延长到引用的生命周期，这将是for语句的完整。

为了增加更多皱纹，还有其他情况下，像这样的间接绑定仍然会延长寿命。比如说：

struct X {
    std::vector<int> v;
};
X foo();

for (auto e : foo().v) {
    // ok!
}

但是，与其试图跟踪所有这些小案例，不如像宋元耀建议的那样，使用带有初始值的新for语句。。。总是：

for (auto&& range = f(); auto e : range[5]) {
    // rest of body
}

虽然在某种程度上，这给人一种错误的安全感，因为如果你做两次，你仍然会有同样的问题...

for (auto&& range = f().g(); auto e : range[5]) {
    // still dangling reference
}