在 C++ 中迭代 std::set<std::string> 时出现分段错误

Question

我的这部分代码（用于this project）给了我一个分段错误。源代码在here.

void PackageManager::install_package(string pname)
{
  if(repository->exists_package(pname)) {
    Package *pkg;
    ConcretePackage *cpkg;
    MetaPackage *mpkg;
    if(repository->is_virtual(pname)) {
      //code for dealing with meta packages
      mpkg = new MetaPackage(pname);
      pkg = mpkg;
      system->operator+(pname);
    } else {
      //code for dealing with concrete packages
      cpkg = new ConcretePackage(pname);
      pkg = cpkg;
      system->operator+(pname);
      if( cpkg->getDependencies().size() > 0) {
        for(set<string>::iterator sit = pkg->getDependencies().begin();
            sit!=pkg->getDependencies().end(); ++sit) {
          cout<<*sit<<endl;
          system->operator+(*sit);
        }
      }
    }
  } else {
    cout<<"Invalid Package Name"<<endl;
  }
}

这是我运行 gdb 和回溯时的错误。

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00007ffff7b6db03 in std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&) ()
   from /usr/lib/libstdc++.so.6
(gdb) backtrace
#0  0x00007ffff7b6db03 in std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&) ()
   from /usr/lib/libstdc++.so.6
#1  0x00000000004052e8 in PackageManager::install_package (this=0x7fffffffe280, pname=...) at packagemanager.cpp:39
#2  0x000000000040575a in main () at packagemanager.cpp:79

我正在尝试遍历一个集合并执行一些操作。如果需要，我可以编写更多代码。 如果有人可以将我引导到一个我可以学习理解这些段错误的地方，我也会很高兴。我对它们了解不多，当我遇到这些时，我往往会感到恐慌。

这是 System 类的 operator+。

void System::operator+(string pname)
{
  installed_packages.insert(pname);
  log.push_back("Added " + pname);
}

我知道设计不是最好的，但我正在尝试为这个项目实施清单中的项目，它涵盖了面向对象编程的各个领域。该清单也可以在 github 上找到。

我尝试通过调试器运行代码，打印出 *sit。它工作了一段时间然后崩溃。我对gdb了解不多。

Answer 1

StackOverflow 有几个“什么是分段错误？”风格问答：

What is a segmentation fault?

理想情况下，您正在使用调试器并能够逐行执行代码或放置断点的环境中工作。这可以帮助您隔离崩溃周围的情况。你已经在堆栈跟踪中有一个行号——我们假设它指向一个确凿的证据：

cout<<*sit<<endl;

但是使用调试器单步执行可以回答这样的问题，例如这是否在第一次通过循环时发生......如果不是，那么在哪个元素上发生。

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更新：查看您在 GitHub 上的这段代码（不包括上述代码），我看到 ConcretePackage::getDependencies() 正在返回一个集合按值 而不是引用。这意味着每次您呼叫该成员时，您都会获得该集合的新副本。来自不同容器的迭代器不应该相互比较，即使它们是相同的类型：

comparing iterators from different containers

要解决这个问题，您可以更改：

for(set<string>::iterator sit = pkg->getDependencies().begin();
        sit!=pkg->getDependencies().end(); ++sit) { ... }

...进入：

set<string> deps = pkg->getDependencies();
for(set<string>::iterator sit = deps.begin(); sit!=deps.end(); ++sit) { ... }

...或者您可以更改 getDependencies 的定义以返回引用：

set<string>& ConcretePackage::getDependencies() {
    return dependencies;
}

研究以一种方式与另一种方式做这件事的原因留给学生作为练习。 :P

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还有一些注意事项：

• 对于要使用迭代器的集合类，您不需要针对零大小进行特殊测试。如果一个集合不包含任何元素，那么该集合的.begin() 将返回一个等于.end() 的迭代器。您上面的循环可以很好地处理这种情况，并且会立即退出。

• 在代码中显式调用operator+ 而不对返回值做任何事情表明您可能有某种副作用。很少有人期望像a = b + c 这样的表达式会改变b 或c...而像b->operator+(c); 这样的一行代码表明你正在做类似的事情。虽然在技术上是可行的，但我会避免它。请参阅此处的第 2 点：Operator overloading

• 当您发布代码示例时，请尽量保持它们的可读性，并且不需要显示大量滚动条。如果您在预览中注意到它放置了一个长的水平滚动条，请断开线条。不要为每个大括号使用单独的行，而是将它们放在与条件相同的行上。 （无论您在代码库中使用什么约定，在线寻求技术帮助时越简短越好。）

（也提供上下文。如果你不说这是家庭作业和你自己的设计，那么像我这样的人会去谷歌搜索你正在使用什么样的包管理器。幸运的是我找到了你的程序员.stackexchange.com 发布...）