unique_ptr 的分段错误答案

【问题标题】：Segmentation fault with unique_ptrunique_ptr 的分段错误
【发布时间】：2019-11-21 08:04:52
【问题描述】：

我正在尝试使用 unique_ptr 而不是自己分配内存。我有以下代码：

class Album {
...
public:
    Add(Song* song);
...
}

void func(){
    ...
    std::unique_ptr<Album> album = std::unique_ptr<Album>{new Album()};
    std::unique_ptr<Song> song = std::unique_ptr<Song>{new Song(soundtrack.data(), soundtrack.length())};
    album->Add(song.get());
    ...
}

我的线路出现分段错误：

album->Add(song.get());

我尝试了多种变体来获取指针，包括 std::move 和 make_unique，但也许我不明白 unique_ptr 是如何工作得足以解决它的。

有什么想法吗？

【问题讨论】：

这还能编译吗？成员函数需要返回类型。
Add 应该采用 std::unique_ptr<Song> 而不是 Song*。然后你必须std::move：album->Add(std::move(song));。
@andreee，绝对！但是这里的逻辑表明是Album负责歌曲，而不是func。
@O.B.我认为您需要提供更多信息。由于滥用unique_ptr（如Evg所述），很可能您的album 比song 实例寿命更长。旁注：You should prefermake_unique 在 ctor 中调用 new。
智能“指针”的重点不是管理内存而是管理所有权；它们与实际指针几乎完全不同。它们不是可以让您免于思考生命和所有者的神奇精灵尘埃。使用通过get 获得的原始指针会遇到许多与使用通过& 获得的相同的问题。

标签： c++ segmentation-fault unique-ptr

【解决方案1】：

问题如下

class Album {
...
public:
    Add(Song* song);
...
}

void func(){
    ...
    std::unique_ptr<Album> album = std::unique_ptr<Album>{new Album()};
    std::unique_ptr<Song> song = std::unique_ptr<Song>{new Song(soundtrack.data(), soundtrack.length())};
    album->Add(song.get());
    ...
    // Here the object song gets destructed. This means that the underlying Song gets destructed.
    // So right after leaving func() the pointer that was returned by song.get() now points to non-allocated memory containing random bits at worst case.
}

所以一种可能的解决方案是......

class Album {
...
public:
    Add(std::unique_ptr<Song>&& song); // you still need to move song inside Add(...)
...
}

void func(){
    ...
    std::unique_ptr<Album> album = std::unique_ptr<Album>{new Album()};
    std::unique_ptr<Song> song = std::unique_ptr<Song>{new Song(soundtrack.data(), soundtrack.length())};
    album->Add(std::move(song)); //here song is intended  to be moved inside Add(...)
    ...
    // If moved inside Add(...) song points to nullptr here.
}

【讨论】：

您可以展示您的 Add() 版本，以便详细说明如何调整它。
您不应该将唯一指针作为右值传递，而是按值传递它们
或者作为非常量引用，如果你想接收值。
@andreee 如果不将唯一指针作为右值引用传递，因为有点尴尬，我们需要将原始指针与 unique_ptr 对象解除绑定，以防Add(...) 存储指针以供以后使用 - 我想是这种情况并导致段错误。最好不要在 func() 中创建 unique_ptr。但在我看来，这取决于Add() 中做了什么。
此外，您不能将 unique_ptr 作为值传递，因为此类没有 copy-ctor。您可以将底层原始指针作为值传递，也可以使用 (const 或 non-const) 左值引用，即 std::unique_ptr<...>&。但对我来说，这看起来也不那么尴尬。

【解决方案2】：

您提供的代码编译并运行良好-因此您未提供的部分肯定存在问题-我怀疑Add() 内的代码或其返回类型，或者稍后使用necktschnagge 怀疑的指针。工作示例在 gdbonline：
https://onlinegdb.com/r1oyXGK2S

首先我要问一个问题，您希望通过使用std::unique_ptr 获得什么优势。考虑到一个唯一的指针并不能保证有一个指针——在Add() 内你必须检查nullptr！我认为从您的用法来看，您不想使用std::unique_ptr：

关键是，std::unique_ptr 拥有唯一的所有权。其中之一：

func()::本地范围
album::Add()::parameter_scope

拥有它。

由于您没有使用std::move()，所有权仍保留在func() 中，并将在func() 结束时销毁。为避免这种情况，您不妨使用song.release()（请参阅 cpp-reference）。

【讨论】：