矢量 push_back 显示荒谬的结果

Question

我试图通过重载运算符

打印输出应为 1 2 3 4。

但它实际上会打印出如下内容：28495936 0 3 4。

应该被推入向量的前两个元素（例如 1 和 2）丢失或被污染。

如果有人能帮我弄清楚这背后的原因，我将不胜感激。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

template<typename T>
class make_vector {
public:
    typedef make_vector<T> my_type;
    my_type& operator<<(const T& val)
    {
        data_.push_back(val);
        return *this;
    }
    operator std::vector<T>&()
    {
        return  this->data_;
    }

private:
    std::vector<T> data_;
};


int main() {
    std::vector<int>&  A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4;

    for (std::vector<int>::iterator it = A2.begin(); it != A2.end(); ++it)        
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

Answer 1

您正在将左值引用绑定到临时对象：

std::vector<int>&  A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4;

请注意，@T.C.在 cmets 中提到，是您的转换运算符启用此功能。如果没有它，上面的语句将是无效的 C++。

您的代码的问题是，在这一行之后，A2 指的是一个已失效的对象。

在我看来你不想使用参考：

std::vector<int>  A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4;

Answer 2

你在这里有一个悬空的参考。它引用了一个临时的。

std::vector<int>&  A2 = make_vector<int>()....

你有两个选择：

您可以复制临时变量到一个新的局部变量中。

std::vector<int>  A2 = make_vector<int>()....

或使用const ref。 C++ 授予一个特殊规则以允许 const 引用延长临时对象的生命周期。

const std::vector<int>&  A2 = make_vector<int>()....

Answer 3

您的make_vector 设计不当，使用起来很危险。即使 make_vector 对象是临时对象，您也可以将其转换为 std::vector<T>& 引用其 vector 成员。这是一个等待发生的悬空引用，因为使用此设置编译器不会在您执行诸如

之类的操作时抱怨

std::vector<int>&  A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4;

因为这一行中的所有内容都是完全有效的。除了它留下A2 一个悬空引用作为make_vector 临时的——以及它包含的向量——在; 处被销毁。哎哟。

更好的设计会重新限定和重载您的 operator<< 和转换函数：

my_type& operator<<(const T& val) &
{
    data_.push_back(val);
    return *this;
}
my_type&& operator<<(const T& val) &&
{
    data_.push_back(val);
    return std::move(*this);
}

operator std::vector<T>&() &
{
    return  this->data_;
}

operator std::vector<T>() &&
{
    return  std::move(this->data_);
}

首先，我们只将左值make_vectors 转换为对底层向量的左值引用，因为这可能是安全的。对于右值make_vectors，比如temporaries，我们让转换函数通过从底层向量移动，按值返回向量。

其次，我们重载operator<< 以保留调用它的make_vector 对象的值类别——如果在左值上调用它会返回左值引用，如果在右值上调用则返回右值引用。这样，make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 仍然是一个右值。

现在像std::vector<int>& A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4; 这样的错误不会编译，而两者都

std::vector<int> A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4;

和

const std::vector<int> & A2 = make_vector<int>() << 1 << 2 << 3 << 4;

will 和两者都是安全的。 （在第二种情况下，const 引用绑定到 operator std::vector<int>() 返回的临时值，从而延长了临时值的生命周期。）