通过 std::vector 的迭代似乎只在一个函数中被破坏

Question

我有一个结构元素向量，在一个函数中，当迭代它时，会抛出与绑定相关的不同错误。

我正在实现必须确认某些消息的 UDP 服务器-客户端连接。我实现了一个结构元素向量，其中每个元素都包含发送的消息，以及发送的时间（以毫秒为单位）。我认为这并不重要，因为我尝试过存储 std::string 而不是结构的相同函数，但以防万一。

当我收到一个 ACK​​ 消息时，我完全没有问题地遍历这个向量：

///WORKING CODE IN OTHER FUNCTIONS
auto it = mACKExpected.begin();
for (; it != mACKExpected.end(); it++)
{
    if (it->msg.msgCount() == count)
    {
        break;
    }
}

但是，我有一个连接到 QTimer 超时的单独方法，该方法检查是否尚未确认超过一秒前发送的可确认消息：

///CODE 1
for (auto it = mACKExpected.begin();it!=mACKExpected.end();)
{
    if ((curTime - it->millis) > mquiMsgTimeout)
    {
        debug() << "Message" << it->msg.raw() << "(count: " << it->msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
        send(QtStrMsg::newMsg(it->msg.msgType(), getCount(), it->msg.msgData()).raw());
    }
    ++it;
}

我也尝试过迭代：

///CODE 2
for (auto it : mACKExpected)
{
    if ((curTime - it.millis) > mquiMsgTimeout)
    {
        debug() << "Message" << it.msg.raw() << "(count: " << it.msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
        send(newMsg(it.msg.msgType(), getCount(), it.msg.msgData()).raw());
    }
}

也可以使用 const 迭代器，但总是有错误。在 CODE 1 示例中，++it; 行中引发了“无法增加向量迭代器结束”异常。 在最后一个代码中，改为使用 std::bad_alloc{}，但在 for(... 行中。如果我这样做删除当前的迭代器：

if ((curTime - it->millis) > mquiMsgTimeout)
    {
        debug() << "Message" << it->msg.raw() << "(count: " << it->msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
        send(QtStrMsg::newMsg(it->msg.msgType(), getCount(), it->msg.msgData()).raw());
        it=mACKExpected.erase(it);
    }
else
    ++it;

擦除行中出现“向量擦除迭代器超出范围”错误。

我能做什么？我已经坚持了两天了。我尝试使用 QVector 代替，但出现了同样的问题。在我看来，调用这个函数时有些东西坏了，但我不知道还能尝试什么。谢谢。

Answer 1

如果你在迭代向量时改变了内容，你就完蛋了。

send(newMsg(it.msg.msgType(), getCount(), it.msg.msgData()).raw());

这一行可能直接或间接导致矢量改变内容。

然后循环，所有这些都假设向量没有改变，出错了。幸运的是，您有可以检测到问题的调试迭代器。

解决问题的方法有很多种，但哪种方法正确取决于您希望在容器在迭代内容时更改内容时发生的情况。这不是一个容易回答的问题。

最简单的规则是从不离开本地控制流——不要调用回调——同时迭代容器。

如果回调是您的系统不可或缺的一部分，那么您现在必须考虑在系统中删除或添加回调的语义。我通常允许即时删除回调，但在回调序列期间添加的回调不会被触发。

在此语义中，您的回调信息将是 shared_ptr 或 weak_ptr 的集合（向量）（取决于取消注册的工作方式）。您可以将其复制到weak_ptr 的向量中。然后你会遍历这个向量。

对于每个元素，您将.lock() ptr - 如果它为空，您会知道回调在您开始调用它之前已被取消注册。然后你会调用它。

std::vector<std::shared_ptr<Message>> mACKExpected;

std::vector<std::weak_ptr<Message>> lACKExpected( mACKExpected.begin(), mACKExpected.end() );

for (auto it : lACKExpected)
{
  auto ptr = it.lock();
  if (!ptr) continue;
  auto& e = *ptr;
  if ((curTime - e.millis) > mquiMsgTimeout)
  {
    debug() << "Message" << e.msg.raw() << "(count: " << e.msg.msgCount() << ") not acknowledged.";
    send(newMsg(e.msg.msgType(), getCount(), e.msg.msgData()).raw());
  }
}

现在由于send 而对mACKExpected 进行的任何修改都不会影响循环。并且从mACKExpected 中删除的任何元素的shared_ptr 引用计数都会下降到0，因此.lock() 上的lACKExpected weak_ptr 返回一个空shared_ptr，因此该消息被跳过。

真的，lACKExpected 构造之后的所有代码都应该在它自己的 non-member 函数中，这样你就不会意外地从类中读取可能以意想不到的方式改变的数据回调。

这种技术可以松散地称为“强化代码以支持可重入性”——您的类是可重入的，类中的方法可以从类中调用，然后会导致调用回类中。通过将内容复制到类中，然后使用这些副本来确定要进行哪些回调，我们使重入更难破坏代码。