tl; dr: я думаю, что мой static_vector имеет неопределенное поведение, но я не могу его найти.
Эта проблема на Microsoft Visual C ++ 17. У меня есть эта простая и незавершенная реализация static_vector, то есть вектор с фиксированной емкостью, который может быть выделен в стеке. Это программа C ++ 17, использующая std :: align_storage и std :: launder. Я попытался свести это ниже к частям, которые я думаю, имеют отношение к проблеме:
template <typename T, size_t NCapacity>
class static_vector
{
public:
typedef typename std::remove_cv<T>::type value_type;
typedef size_t size_type;
typedef T* pointer;
typedef const T* const_pointer;
typedef T& reference;
typedef const T& const_reference;
static_vector() noexcept
: count()
{
}
~static_vector()
{
clear();
}
template <typename TIterator, typename = std::enable_if_t<
is_iterator<TIterator>::value
>>
static_vector(TIterator in_begin, const TIterator in_end)
: count()
{
for (; in_begin != in_end; ++in_begin)
{
push_back(*in_begin);
}
}
static_vector(const static_vector& in_copy)
: count(in_copy.count)
{
for (size_type i = 0; i < count; ++i)
{
new(std::addressof(storage[i])) value_type(in_copy[i]);
}
}
static_vector& operator=(const static_vector& in_copy)
{
// destruct existing contents
clear();
count = in_copy.count;
for (size_type i = 0; i < count; ++i)
{
new(std::addressof(storage[i])) value_type(in_copy[i]);
}
return *this;
}
static_vector(static_vector&& in_move)
: count(in_move.count)
{
for (size_type i = 0; i < count; ++i)
{
new(std::addressof(storage[i])) value_type(move(in_move[i]));
}
in_move.clear();
}
static_vector& operator=(static_vector&& in_move)
{
// destruct existing contents
clear();
count = in_move.count;
for (size_type i = 0; i < count; ++i)
{
new(std::addressof(storage[i])) value_type(move(in_move[i]));
}
in_move.clear();
return *this;
}
constexpr pointer data() noexcept { return std::launder(reinterpret_cast<T*>(std::addressof(storage[0]))); }
constexpr const_pointer data() const noexcept { return std::launder(reinterpret_cast<const T*>(std::addressof(storage[0]))); }
constexpr size_type size() const noexcept { return count; }
static constexpr size_type capacity() { return NCapacity; }
constexpr bool empty() const noexcept { return count == 0; }
constexpr reference operator[](size_type n) { return *std::launder(reinterpret_cast<T*>(std::addressof(storage[n]))); }
constexpr const_reference operator[](size_type n) const { return *std::launder(reinterpret_cast<const T*>(std::addressof(storage[n]))); }
void push_back(const value_type& in_value)
{
if (count >= capacity()) throw std::out_of_range("exceeded capacity of static_vector");
new(std::addressof(storage[count])) value_type(in_value);
count++;
}
void push_back(value_type&& in_moveValue)
{
if (count >= capacity()) throw std::out_of_range("exceeded capacity of static_vector");
new(std::addressof(storage[count])) value_type(move(in_moveValue));
count++;
}
template <typename... Arg>
void emplace_back(Arg&&... in_args)
{
if (count >= capacity()) throw std::out_of_range("exceeded capacity of static_vector");
new(std::addressof(storage[count])) value_type(forward<Arg>(in_args)...);
count++;
}
void pop_back()
{
if (count == 0) throw std::out_of_range("popped empty static_vector");
std::destroy_at(std::addressof((*this)[count - 1]));
count--;
}
void resize(size_type in_newSize)
{
if (in_newSize > capacity()) throw std::out_of_range("exceeded capacity of static_vector");
if (in_newSize < count)
{
for (size_type i = in_newSize; i < count; ++i)
{
std::destroy_at(std::addressof((*this)[i]));
}
count = in_newSize;
}
else if (in_newSize > count)
{
for (size_type i = count; i < in_newSize; ++i)
{
new(std::addressof(storage[i])) value_type();
}
count = in_newSize;
}
}
void clear()
{
resize(0);
}
private:
typename std::aligned_storage<sizeof(T), alignof(T)>::type storage[NCapacity];
size_type count;
};
Некоторое время это работало нормально. Затем, в какой-то момент, я делал нечто очень похожее на это - реальный код длиннее, но это доходит до сути:
struct Foobar
{
uint32_t Member1;
uint16_t Member2;
uint8_t Member3;
uint8_t Member4;
}
void Bazbar(const std::vector<Foobar>& in_source)
{
static_vector<Foobar, 8> valuesOnTheStack { in_source.begin(), in_source.end() };
auto x = std::pair<static_vector<Foobar, 8>, uint64_t> { valuesOnTheStack, 0 };
}
Другими словами, мы сначала копируем 8-байтовые структуры Foobar в static_vector в стеке, затем мы создаем std :: pair static_vector из 8-байтовых структур в качестве первого члена и uint64_t в качестве второго. Я могу проверить, что valuesOnTheStack содержит правильные значения непосредственно перед созданием пары. И ... это происходит с оптимизацией, включенной в конструкторе копирования static_vector (который был встроен в вызывающую функцию) при создании пары.
Короче говоря, я осмотрел разборки. Это где вещи становятся немного странными; сгенерированный asm вокруг встроенного конструктора копирования показан ниже - обратите внимание, что это из фактического кода, а не из приведенного выше примера, который довольно близок, но имеет еще кое-что над конструкцией пары:
00621E45 mov eax,dword ptr [ebp-20h]
00621E48 xor edx,edx
00621E4A mov dword ptr [ebp-70h],eax
00621E4D test eax,eax
00621E4F je <this function>+29Ah (0621E6Ah)
00621E51 mov eax,dword ptr [ecx]
00621E53 mov dword ptr [ebp+edx*8-0B0h],eax
00621E5A mov eax,dword ptr [ecx+4]
00621E5D mov dword ptr [ebp+edx*8-0ACh],eax
00621E64 inc edx
00621E65 cmp edx,dword ptr [ebp-70h]
00621E68 jb <this function>+281h (0621E51h)
Итак, сначала у нас есть две инструкции mov, копирующие элемент count из источника в место назначения; Все идет нормально. edx обнуляется, потому что это переменная цикла. Затем у нас есть быстрая проверка, если счет равен нулю; это не ноль, поэтому мы переходим к циклу for, где мы копируем 8-байтовую структуру, используя две 32-битные операции mov сначала из памяти в регистр, затем из регистра в память. Но есть кое-что подозрительное - где мы ожидаем, что mov из чего-то вроде [ebp + edx * 8 +] будет читать из исходного объекта, вместо этого есть просто ... [ecx]. Это не звучит правильно. Какова ценность ecx?
Оказывается, ecx просто содержит адрес мусора, тот же, на котором мы segfaulting. Откуда он взял это значение? Вот асм сразу выше:
00621E1C mov eax,dword ptr [this]
00621E22 push ecx
00621E23 push 0
00621E25 lea ecx,[<unrelated local variable on the stack, not the static_vector>]
00621E2B mov eax,dword ptr [eax]
00621E2D push ecx
00621E2E push dword ptr [eax+4]
00621E31 call dword ptr [<external function>@16 (06AD6A0h)]
Это похоже на обычный старый вызов функции cdecl. Действительно, у функции есть вызов внешней функции C чуть выше. Но обратите внимание на то, что происходит: ecx используется как временный регистр для передачи аргументов в стек, функция вызывается, и ... затем ecx никогда не затрагивается до тех пор, пока он не будет ошибочно использован ниже для чтения из источника static_vector.
На практике содержимое ecx перезаписывается вызываемой здесь функцией, что, конечно, разрешено делать. Но даже если это не так, ecx никогда не будет содержать здесь адрес для правильной вещи - в лучшем случае это будет указывать на локальный элемент стека, который не является static_vector. Кажется, что компилятор испустил некоторую поддельную сборку. Эта функция никогда не выдаст правильный вывод.
Так вот где я сейчас. Странная сборка, когда оптимизация включена во время игры в std ::андер, пахнет для меня как неопределенное поведение. Но я не вижу, откуда это может исходить. В качестве дополнительной, но мало полезной информации, clang с правильными флагами производит аналогичную сборку, за исключением того, что он правильно использует ebp + edx вместо ecx для чтения значений.
is_iterator), приведите минимальный воспроизводимый пример
clear()к ресурсам, на которые звонилиstd::move?