std ::向量segfaulting而不是抛出异常

Question

我正在尝试为std::vector创建一个容器类，以教会自己更多地了解模板，重载操作符和管理异常。

目前，我只是定义了基本操作。我有一个下面列出的模板类;我已将+=和[]运算符重载为push_backvector和T，并分别直接访问该向量的元素。这按预期工作。

+=运算符做它应该做的事情，并试图在超出范围的元素上使用运算符[]将按预期抛出异常。

这里是原型类和实施，因为它目前为：

#include <iostream> 
#include <vector> 
#include <string> 

using namespace std; 

template <class T> 
class Inventory 
{ 
    public: 
     void operator += (const T& b) { backpack.push_back(b); } 

     T operator [] (const unsigned& b) 
     { 
      if (backpack.empty() || backpack.size() < b) 
       throw string("Out of Range"); 
      return backpack[b]; 
     } 

     void operator -= (const unsigned& b) 
     { 
      if (backpack.empty() || backpack.size() < b) 
       throw string("No such element exists."); 
      backpack.erase(backpack.begin() + b); 
     } 

    private: 
     vector<int> backpack; 
}; 

int main() 
{ 
    Inventory<int> pack; 
    pack += 2; 
    pack += 4; 
    try 
    { 
     cout << "It was " << pack[0] << endl; 
     cout << "It was " << pack[1] << endl; 
     pack -= 0; 
     cout << "It is now " << pack[0] << endl; 
     //pack -= 1; // Segfaults? 
    } 
    catch (string e) 
    { 
     cout << "Error: " << e << endl; 
    } 
} 

的问题是与运营商-=，打算在右手侧指示的位置来消除的元素。当我停留在矢量的边界内时，它会按预期工作;但是，如果我指定要擦除的越界数，我不会收到例外;我得到一个seg-fault。我试图通过添加额外的打印命令来确定段错误的确切点：

void operator -= (const unsigned& b) 
{ 
    cout << "In Overload!\n"; 
    if (backpack.empty() || backpack.size() < b) 
    { 
     cout << "Exception!\n"; 
     throw string("No such element exists."); 
    } 
    backpack.erase(backpack.begin() + b); 
} 

“异常！”线路永远不会到达。程序在达到该点之前出错，尽管我应该评估未定义的行为。我相信我错过了理解这个过程如何工作的关键组件。有没有一种方法我应该写这个，所以它可以抛出而不是过错？

在Linux x64体系结构上使用g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic编译。

Answer 1

你的错误检查是关闭的1

if (backpack.empty() || backpack.size() < b) 

如果std::vector背包只包含两个值，backpack.size()将是2，和backpack将包含backpack[0]和backpack[1]。

不幸的是，如果索引b作为2传入，此代码仍将尝试访问backpack[2]，导致未定义的行为。

事实上，整个if语句可以简单地改写为：

if (b >= backpack.size()) 
    throw string("Out of Range"); 

Answer 2

另一种方法是利用std::vector::at()这将抛出一个彻头彻尾的越界指数std::out_of_range例外：

T operator [] (const unsigned& b) 
    { 
     try 
     { 
      return backpack.at(b); 
     } 
     catch (std::out_of_range& e) 
     { 
      throw string("Out of Range"); 
     } 
    } 

    void operator -= (const unsigned& b) 
    { 
     try 
     { 
      backpack.at(b); 
      backpack.erase(backpack.begin() + b); 
     } 
     catch(std::out_of_range& e) 
     { 
      throw std::string("No such element exists."); 
     } 
    } 

Live Example

Answer 3

你在代码中有一个“关闭的一个”错误，

请考虑如果数组不为空且b == backpack.size()在代码中发生了什么。

if (backpack.empty() || backpack.size() < b) 
      throw string("Out of Range"); 
return backpack[b]; 

在这种情况下，为了backpack元件的有效索引是通过0到backpack.size() - 1。

如果b == backpack.size()，代码不会抛出异常，并且将尝试返回backpack[backpack.size()]，这会导致未定义的行为。

未定义行为的一个可能症状是“段错误”。

避免此问题的一种方法是将测试更改为backpack.size() <= b。