如何在不违反 MISRA C++ 2008 咨询规则 5-2-10 的情况下使用 std::transform？答案

【问题标题】：How to use std::transform without violating MISRA C++ 2008 Advisory Rule 5-2-10?如何在不违反 MISRA C++ 2008 咨询规则 5-2-10 的情况下使用 std::transform？
【发布时间】：2013-08-09 10:49:57
【问题描述】：

我在 PC-Lint (au-misra-cpp.lnt) 中收到这些错误：

ConverterUtil.cpp(90): 错误 864：（信息——涉及变量“transformValue”的表达式可能取决于评估顺序 [MISRA C++ Rule 5-2-10])

ConverterUtil.cpp(90): 错误 864：（信息——涉及变量“transformValue”的表达式可能取决于评估顺序 [MISRA C++ Rule 5-2-10])

ConverterUtil.cpp(90): 错误 534：（警告 -- 忽略函数的返回值 'std::transform(std::_String_iterator>>, std::_String_iterator>>, std::_String_iterator>>, int (*)(int))'（与第 998 行比较，文件 C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 11.0\VC\include\algorithm) [MISRA C++ 规则 0-1-7 和 8-4-6]，[MISRA C++ 规则 0-3-2])

关于此代码：

/**Conversion from std::string to bool*/
bool ConverterUtil::ConvertStdStringToBool(const std::string value)
{
    std::string transformValue = value;
    bool retValue = false;

    std::transform(transformValue.begin(), transformValue.end(), transformValue.begin(), &::tolower);


    if(transformValue == std::string(static_cast<const char *>("true")))
    {
        retValue = true;
    }

    return retValue;
}

我猜它不喜欢我在转换中使用相同的 std::string 作为输入和输出，但使用另一个字符串作为输出会产生相同的错误。

是否可以使 std::transform MISRA 兼容？

【问题讨论】：

不相关，但是因为您将 value 按值传递给您的函数，所以不需要 tranformValue 本地。您已经在value 中有一个临时副本。您可以放弃参数上的const 并在代码中使用value 而不是tranformValue（尽管我会建议保持原样，但将参数设为const-ref）。
也许它希望你复制 begin() 和 end() 迭代器，并将副本传递给 std::transform。
如果您只想要不区分大小写的比较，请在此处查看大量答案stackoverflow.com/questions/11635/…
@WhozCraig：在这种特殊情况下，按值传递比通过 ref-to-const 传递更好。见here。否则，我同意你所说的一切。
@CassioNeri 是的，我同意。这对我来说是一个一致性的事情，当它经常由 const-ref 完成时，很难打破这个习惯。同意。

标签： c++ misra

【解决方案1】：

我只是在这里猜测（如果它不能解决您的问题，我可能会删除答案）。

尝试将包含std::transform 的行替换为这两个：

auto dest = transformValue.begin();
std::transform(transformValue.cbegin(), transformValue.cend(), dest, &::tolower);

注意cbegin() 和cend() 的使用（而不是begin() 和end()）。

关于另一个主题：您将传递给ConvertStdStringToBool 的字符串复制了两次，而您只能复制一次。为此，请替换：

bool ConverterUtil::ConvertStdStringToBool(const std::string value)
{
    std::string transformValue = value;

与

bool ConverterUtil::ConvertStdStringToBool(std::string transformValue)
{

（您可能希望在此更改后将 transformValue 重命名为 value）。

更新：我的解释为什么我认为它会有所帮助。

首先，请注意transformValue 不是const。因此，transformValue.begin() 和 transformValue.end() 将调用这些重载：

iterator begin(); // non const overload
iterator end();   // non const overload

因此静态分析器（正确地）得出结论，begin() 和end() 可能会改变transformValue 的状态。在这种情况下，transformValue 的最终状态可能取决于首先调用 begin() 和 end() 中的哪一个。

现在，当您调用 cbegin() 和 cend() 时，重载如下：

const_iterator cbegin() const; // notice the const 
const_iterator cend() const;   // notice the const

在这种情况下，静态分析器不会推断出这些调用会改变transformValue 的状态并且不会引发问题。（严格来说，即使方法是const，它们也可以更改状态，因为类中可能存在mutable 数据成员，或者这些方法可能使用邪恶的const_cast。恕我直言，不应该责怪静态分析器那个。）

最后一句话：电话

std::transform(transformValue.cbegin(), transformValue.cend(), transformValue.cbegin(), &::tolower);
                                                                              ^^^^^^

错了。第三个参数必须是非const迭代器，也就是说，它必须是transformValue.begin()（只有前两个参数是c*方法）。

但是，我想，出于与上述类似的原因，仅使用 transformValue.begin() 作为第三个参数是不够的，这就是我建议创建另一个变量 (dest) 的原因。

【讨论】：

使用 begin() end() 和 cbegin() 和 cbegin() cend() 有什么区别？因为这就是让它快乐的全部：std::transform(transformValue.cbegin(), transformValue.cend(), transformValue.cbegin(), &::tolower);
@MathiasWestin cbegin() 返回const_iterator。坦率地说，我很震惊你的输出迭代器作为一个 const-iterator 甚至编译。你确定你的代码中不只是begin()（第三个参数）吗？
@WhozCraig 你是对的，它没有编译，我很高兴 PCLint 没有抛出任何错误！ :) 所以它必须是您在上面示例中显示的方式。

【解决方案2】：

这不是一个单独的答案，更像是对卡西欧答案的评论，但是评论太长了。

以下是直接使用transformValue.begin() 作为第三个参数实际上很容易失败的方法：在 C++03 中（不是 11，但 GCC 到目前为止还没有切换），std::string 的引用计数实现是允许。 libstdc++ 有一个。使用这样的版本，value 和 transformValue 将共享它们的内部缓冲区。

现在，当调用transformValue.begin() 时，生成的非常量迭代器可用于修改缓冲区，这很糟糕，因为它也会更改value。所以begin() 必须取消共享缓冲区，即为transformValue 分配一个唯一的缓冲区。这样做会使所有现有迭代器失效！

因此，在C++98版本中调用cbegin和cend：

const std::string& constValue = transformValue;
std::transform(constValue.begin(), constValue.end(),
               transformValue.begin(), &::tolower);

你有一个真正的订单依赖。如果在 const 调用之前调用了 begin() 的非 const 版本，那么一切都很好。但是如果首先调用 const 版本（或end()），新返回的迭代器将被非常量调用无效，从而产生未定义的行为。

令人讨厌的是，代码可能仍然可以工作，因为无效的迭代器将指向旧缓冲区，该缓冲区由value 保持活动状态。由于在发生这种取消共享的大多数情况下，旧副本将比新副本更长，这是一个非常讨厌的休眠错误，直到两者都不会出现

旧副本可能会在操作过程中消失，例如因为旧副本已经消失，但另一个副本存在于另一个线程中并且可能随时消失，或者
代码的更改方式期望通过非 const 迭代器所做的更改会反映在 const 迭代器中（指向不同的缓冲区，因此不会看到它们）。

【讨论】：

【解决方案3】：

虽然迭代器 begin() 和 end() 在此调用中是常量，但检查器怀疑调用它们会产生副作用。因此，结果可能会根据调用顺序而有所不同。我遇到了类似的问题，不得不通过使用两个局部变量来关闭检查器来解决它。

【讨论】：