范围为变量的循环导致返回局部变量的地址引用？

Question

// g++ --std=c++17 test.cpp -I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lboost_system -Wall -pedantic -Wreturn-type -Wstrict-aliasing -Wreturn-local-addr -fsanitize=address -g 
// LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib ./a.out 

#include <iostream> 
#include <boost/filesystem.hpp> 

namespace fs = boost::filesystem; 

class A { 
public: 
    fs::path path_; 

    const fs::path & path() const { return path_; } 
    fs::path & path() { return path_; } 
}; 

class B { 
public: 
    fs::path root_path_; 

    A path_2; 
    A path_3; 

    const fs::path & operator()() const { 
     for (const auto & path : { 
      path_3.path(), 
      path_2.path(), 
      root_path_ 
     }) { 
      if (not path.empty()) { 
       return path; 
      } 
     } 
     throw std::logic_error{"using default-constructed B"}; 
    } 
}; 

int main(int argc, char **argv) { 
    B b; 
    b.root_path_ = "foo/"; 
    b.path_2.path() = "foo/bar"; 
    b.path_3.path() = "foo/baz"; 

    std::cout << b() << '\n'; 

    return 0; 
} 

上面的代码，尽我所知，似乎是有效的C++。相反，当调用时，我得到垃圾输出。

g++最初没有抱怨，但地址Sanitizer 确实。 g++终于抱怨加入-O2。生成的警告是

test.cpp: In member function ‘const boost::filesystem::path& B::operator()() const’: 
test.cpp:31:12: warning: function may return address of local variable [-Wreturn-local-addr] 
    return path; 
      ^~~~ 
test.cpp:29:3: note: declared here 
    }) { 
^

请注意，我用的：

$ cat /etc/fedora-release 
Fedora release 25 (Twenty Five) 
$ g++ --version 
g++ (GCC) 6.3.1 20161221 (Red Hat 6.3.1-1) 
Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc. 
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO 
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. 

请注意，我用一个指针，而不是解决了错误。

const fs::path & operator()() const { 
      for (const auto * path : { 
        &path_3.path(), 
        &path_2.path(), 
        &root_path_ 
      }) { 
        if (not path->empty()) { 
          return *path; 
        } 
      } 
      throw std::logic_error{"using default-constructed B"}; 
    } 

但是，这并留在我脑海中的一些问题：

1. 为什么g++不抱怨的问题，直到-O2加入？
2. 究竟是什么关于我的代码是未定义？我会说这是明确的：B::operator() const是......好的......常量。这应该表示中使用的对象不是本地人就是const成员。它访问const成员。它构造了一个局部变量const auto &，它应该引用一个const成员字段。究竟是什么导致它绑定到临时？

Answer 1

1. 编译器没有义务出具的诊断为未定义行为。如果编译器能够检测到在语法上有效的代码，但是会导致未定义的行为，然后抱怨它，那只会是锦上添花。海湾合作委员会的-O2打开额外的优化，并进行额外的代码分析;因为只有启用了优化，gcc才能够检测未定义的行为。

2. 看来，你的范围迭代在临时std::initializer_list。范围迭代变量是对初始化程序列表的引用。因此，这个函数最终返回一个临时引用，这是gcc在这里咆哮的。由于临时方法在方法返回时被销毁，该方法最终返回一个对被销毁对象的引用。任何对该引用的使用都包含未定义的行为。

当您转换临时范围指针列表，你是按值迭代，而不必返回到一个临时的引用，而是derefencing范围内的值，这是一个完美的洁净指针。

，请注意以下Blurb的from here:

The underlying array is not guaranteed to exist after the lifetime of the original initializer list object has ended. The storage for std::initializer_list is unspecified (i.e. it could be automatic, temporary, or static read-only memory, depending on the situation).

如果绑定范围迭代初始化列表在迭代结束结束寿命。其中包括从方法返回。因此，初始化程序列表不再存在，并且您刚刚返回了一个悬挂引用。