map.find 和指向向量的指针的奇怪行为

Question

我有一个向量对的映射，如下所示：

std::map<std::pair<uint16, uint16>, std::vector<std::vector<uint32> > >

地图在类的构造函数中填充。该类提供了一个公共方法，该方法返回指向std::vector<std::vector<uint32> >（映射值部分）的指针，如下所示：

typedef std::pair<uint16, uint16> key;
typedef std::vector<std::vector<uint32> > value;

value* FindValues(key someKey) {
    std::map<key, value>::const_iterator it;
    it = someStore.find(someKey);
    if (it != someStore.end()) 
        return &(value)it->second;
    return NULL;
}

这就是它变得奇怪的时候。当迭代 FindValues 返回的向量时，所有子向量都有一个大的负数（例如 -1818161232）作为它们的第一个值。但如果我使用如下函数：

value FindValues(key someKey) {
    std::map<key, value>::const_iterator it;
    return someStore.find(someKey)->second;
}

...那么数值是正常的。这只发生在 all 子向量的索引 0 处的值。但是，使用第二种方法时，如果找不到密钥（原因很明显），我的应用程序会出现段错误。我做错了什么？

Answer 1

如果返回语句真的看起来像

return &(value) it->second;

那么有几件事可以说：

1. 如果编译器接受它而不发出诊断消息，它就会损坏。在 C++ 中，将内置一元 & 应用于非引用强制转换的结果是非法的。 (value) it->second 表达式产生一个临时对象，一个右值。您无法使用& 获取此类对象的地址。代码甚至不应该编译。

2. 如果你的编译器接受它作为某种奇怪的“扩展”，那么这意味着你确实在获取并返回一个临时对象的地址。然后立即销毁临时对象，使您的指针指向垃圾。难怪你会通过这样的指针看到一些奇怪的值。

3. 由于您使用const_iterator 来存储搜索结果，因此需要进行某种类型的转换。显然，您错误地尝试使用 (value) 演员来抛弃 it->second 的常量。正确的做法可能如下所示

    return const_cast<value *>(&it->second);
   

   但是你为什么首先使用const_iterator？正确的做法是使用常规的iterator 并执行

    return &it->second;
   

   没有任何额外的演员表。

4. 您需要决定您要编写哪种FindValue 方法。如果这应该是一个常量方法，它应该返回 const value * 并且应该声明为 const

   const value* FindValues(key someKey) const
   

   当然，在这种情况下，您应该在内部使用const_iterator。

   如果您的FindValue 应该是一个非常量方法，那么您可以保留当前声明

   value* FindValues(key someKey)
   

   但是在里面使用普通的iterator。

   你现在拥有的是两者的某种混合，这就是让你求助于奇怪演员的原因。 （事实上​​，你的班级可能需要这两个版本。一个可以通过另一个实现。）

Answer 2

您的typedefs 非常具有误导性。这是错误的行：

return &(value)it->second;

看似简单的 C 风格类型转换实际上是对std::vector 的复制构造函数的调用。这行可以改写为

return &std::vector<std::vector<uint32> >(it->second)

当您将这一行重写如下时，奇怪结果的原因变得显而易见：

std::vector<std::vector<uint32> > result (it->second);
return &result;

您实际上是在返回一个本地对象的地址，该对象将在函数返回后立即销毁。

Answer 3

所以，这个变种会更好。

typedef std::pair<uint16, uint16> key;
typedef std::vector<std::vector<uint32> > value;

value* FindValues(key someKey) {
    std::map<key, value>::const_iterator it;
    it = someStore.find(someKey);
    if (it != someStore.end()) 
        return &const_cast<value&>(it->second);
    return 0;
}