尝试访问指针向量的元素时出现“AddressSanitizer：stack-use-after-scope”答案

【问题标题】："AddressSanitizer: stack-use-after-scope" when trying to access element of vector of pointers尝试访问指针向量的元素时出现“AddressSanitizer：stack-use-after-scope”
【发布时间】：2021-12-30 10:05:43
【问题描述】：

为什么是下面的代码

#include <iostream>
#include <vector>

typedef struct Number {
    int number = 15;
} Number;

int main() {
    std::vector<Number*> nums(5);
    for (size_t i = 0; i < nums.size(); ++i) {
        Number num;
        nums[i] = &num;
    }

    std::cout << nums[1]->number << "\n";

    return 0;
}

触发“AddressSanitizer: stack-use-after-scope”，但是当我评论第 15 行时：std::cout << nums[5]->number << "\n"; 它编译得好吗？如何解决？

编译命令：clang++ main.cpp -fsanitize=address,undefined -fno-sanitize-recover=all -std=c++17 -O2 -Wall -Werror -Wsign-compare -g -o debug_solution && ./debug_solution

【问题讨论】：

阅读您的 C++ 教科书并了解 new 运算符。还有关于std::shared_ptr，当你在它的时候。
你正在将num的地址保存到向量中：num的生命周期是多少？
不相关：在 C++ 中，您将结构定义为 struct Number { ... };
注意：如果您打印出存储在nums 中的地址，则很有可能您会发现它们都是相同的。应该给你一些关于这里出了什么问题的提示。
谢谢大家！我正在成为 C++ 领主的路上。

标签： c++ address-sanitizer

【解决方案1】：

问题是您正在存储一个指向堆栈上的值的指针，该值超出范围并被销毁，留下一个悬空指针。

std::vector<Number*> nums(5);
for (size_t i = 0; i < nums.size(); ++i) {
    Number num;
    nums[i] = &num;
    // num goes out of scope here and num[i] has a dangling pointer
    //    to an invalid object
}

std::cout << nums[1]->number << "\n";

在这个玩具示例中，我认为根本没有理由使用指针，而解决方法就是使用 std::vector<Number>：

std::vector<Number> nums(5);

// per comment by @user4581301
// this loop is not really needed, as the constuctor will
// default-construct the elements for you
for (size_t i = 0; i < nums.size(); ++i) {
    Number num;
    nums[i] = num;
}

std::cout << nums[1].number << "\n";

如果您确实需要在堆上进行动态内存分配，您应该考虑使用std::vector<std::unique_ptr<Number>> 或std::vector<std::shared_ptr<Number>>，具体取决于对象是否需要在多个组件之间共享。

【讨论】：

在没有指针的情况下，根本不需要循环。 std::vector<Number> nums(5); 创建了所有必需的默认构造 Numbers。
非常真实，添加了注释。
非常感谢！这真的只是一个玩具示例，具有相同问题的真实代码大约是 300 行（完美的哈希实现）。