GCC 中默认参数段错误的 std::map 参数和空括号初始化器

Question

问题

我收到用户报告我开发的库中存在段错误的错误报告。

错误代码的最小示例是：

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>

void f(std::map<std::string, std::string> m = {})
{
        std::cout << m.size() << "\n";
        for (const auto& s: m) {
                std::cout << s.first << "->" << s.second <<"\n";
        }
}

int main()
{
        f();
}

使用 GCC 编译时（我测试了 4.8.2 和 4.7.3），它会正确打印 0 作为容器的大小，但循环内会出现段错误（根本不应该执行）。

解决方法

但是，我可以通过将声明更改为修复问题：

void f(std::map<std::string, std::string> m = std::map<std::string, std::string>{})

复制map 也可以：

void f(std::map<std::string, std::string> mx = {})
{
        auto m = mx;
        std::cout << m.size() << "\n";
        for (const auto& s: m) {
                std::cout << s.first << "->" << s.second <<"\n";
        }
}

将参数更改为const std::map<...>& 也可以。

GCC 4.9.1 工作正常。

Clang 也可以很好地编译和运行代码。 （即使使用与失败 gcc 4.8.2 相同的 libstdc++）

工作示例：http://coliru.stacked-crooked.com/a/eb64a7053f542efd

问题

地图在函数内部肯定不是有效状态（详情如下）。 它看起来像一个 GCC（或 libstdc++）错误，但我想确保我没有在这里犯一些愚蠢的错误。 很难相信这样的错误会在 gcc 中保留至少 2 个主要版本。

所以我的问题是：初始化默认std::map 参数的方式是错误的（以及我的代码中的错误）还是stdlibc++（或gcc）中的错误？

我不是在寻找解决方法（因为我知道如何使代码工作） 当集成到应用程序中时，有问题的代码在某些计算机上可以正常执行（即使使用 gcc 4.8.2 编译），而在某些计算机上却不能。

详情

我编译它使用：

g++-4.8.2 -g -Wall -Wextra -pedantic  -std=c++11 /tmp/c.cpp -o /tmp/t

来自 gdb 的回溯：

#0  std::operator<< <char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > (__os=..., __str=...) at /usr/src/debug/sys-devel/gcc-4.8.2/build/x86_64-pc-linux-gnu/libstdc++-v3/include/bits/basic_string.h:2758
#1  0x0000000000400f36 in f (m=std::map with 0 elements) at /tmp/c.cpp:9
#2  0x0000000000400fe0 in main () at /tmp/c.cpp:15

/tmp/c.cpp:9 是std::cout << ...的行

ASAN 报告：

AddressSanitizer: SEGV on unknown address 0xffffffffffffffe8 

这好像是nullptr - 8

valgrind 显示：

==28183== Invalid read of size 8
==28183==    at 0x4ECC863: 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&) (in /usr/lib64/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.2/libstdc++.so.6.0.18)
==28183==    by 0x400BD5: f(std::map<std::string, std::string, std::less<std::string>, std::allocator<std::pair<std::string const, std::string> > >) (c.cpp:9)
==28183==    by 0x400C7F: main (c.cpp:15)
==28183==  Address 0xffffffffffffffe8 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd

查看地图的内部状态表明代码确实必须失败：

libstdc++ 中的std::map::begin() 返回值

this->_M_impl._M_header._M_parent

从它的内部表示，std::map::end() 返回：

&this->_M_impl._M_header

gdb 显示：

(gdb) print m._M_t._M_impl._M_header
$5 = {_M_color = std::_S_red, _M_parent = 0x0, _M_left = 0x7fffffffd6d8, _M_right = 0x7fffffffd6d8}
(gdb) print &m._M_t._M_impl._M_header
$6 = (std::_Rb_tree_node_base *) 0x7fffffffd6a8

所以begin() 和end() 的值与空std::map 的标准规定的值不同（begin() 为 nullptr）。

Answer 1

看起来像这样bug was fixed in 4.8.3/4.9.0，有类似示例和段错误的错误报告说：

附加的最小测试用例具有以下功能 默认构造的默认参数：

void do_something( foo f = {} )
{     std::cout << "default argument is at " << &f << std::endl;
}

foo 的构造函数输出它的地址；我得到了以下 单次运行的输出： 构造 foo @ 0x7ffff10bdb7f 默认参数为 0x7ffff10bdb60

显示只构造了1个foo，而且不在同一个地址 作为默认参数。这是一个漫长的一周，但我不能 看到代码有什么问题。在它所在的真实代码中 基于，运行 foo 的析构函数时发生了段错误 这是从默认参数移动构造的，因为 底层内存似乎未初始化。

我们可以从live example 中看到4.9.0 没有证明这个问题。

我们可以看到这是来自defect report 994 和后续解析N3217 的有意功能：

本文介绍了相对于当前的详细措辞变化 C++ 工作草案 N3126 为默认实现大括号初始化器 函数的参数，如 N3139 “不完整的语言 Feature”，由 Bjarne Stroustrup 撰写，从而也解决了核心问题 994。

这也包含在提案N3139: An Incomplete Language Feature中。

有趣的是，Visual Studio also has a bug with respect to brace-initializers as default arguments 我认为仍未解决。