字符串到向量转换引发std::bad_alloc

Question

我很难从字符串中创建向量。有人能解释一下下面这4种情况的区别吗？根据cplusplus.com的说法，我希望Case 1能像Case 2一样工作，原因也一样奇怪，但事实并非如此。

typedef std::vector<uint8_t> uint8vec_t;

std::string keySecret ()
{
    return std::string ("SomeSecret");
}

案例1

// throws std::bad_alloc
uint8vec_t vSecret (keySecret ().begin (), keySecret ().end ());

案例2

// results in a vector with strange length
uint8vec_t vSecret (keySecret ().begin (), keySecret ().begin () + keySecret ().length ());

案例3

// throws std::bad_alloc
uint8vec_t vSecret (&keySecret ()[0], &keySecret ()[keySecret ().length ()]);

案例4

// throws std::bad_alloc
uint8vec_t vSecret (&keySecret ()[0], &keySecret ()[0] + keySecret ().length ());

Answer 1

它们都很糟糕，在第二种情况下，你碰巧得到了看起来是正确的行为。问题是keySecret每次都返回一个不同的std::string对象。您不能在一个调用begin，在另一个调用end，并期望它们在任何方面都是相关的。

相反，您应该调用keySecret一次，创建一个本地副本，然后在该单个本地对象上调用begin和end。

Answer 2

调用keySecret()之后，内存中有两个不同的字符串：

...x..x....SomeSecret\0..x.x.x...x..x..x.x...SomeSecret\0....x.x..x.x..
           ^         ^                       ^         ^
           begin1    end1                    begin2    end2

然后，您将尝试使用以下两种方法创建一个向量

vector<char> v(begin1, end2);

或

vector<char> v(begin2, end1);

(取决于哪个字符串碰巧在内存中较早，哪个字符串由哪个keySecret()调用返回)。

第一个将分配end2 - begin1字节并将"SomeSecret\0..x.x.x...x..x..x.x...SomeSecret\0"复制到该内存中，在两个迭代器之间使用任意数量的字节，其中包含字符串之间的内存中的任何内容。这是未定义的行为，原因是读取了分配给第一个字符串的内存结束后。

第二种方法将尝试查找距离为负值的end1 - begin2，因此将其包装为一个非常大的无符号数字，并试图分配很多字节失败，引发一个bad_alloc异常。

在这两种情况下，对指向不同对象的两个无关指针执行指针算术是未定义的行为，因此理论上任何事情都可能发生。在实践中，结果可以被合理地解释，如上面所示(尽管对于第一种情况来说，分段错误并不是一个令人惊讶的结果，而不是一个包含错误内容的向量)。