避免在std :: shuffle中进行自我赋值

Question

当使用glibcxx的已检查实现时,我偶然发现了以下问题:

/usr/include/c++/4.8.2/debug/vector:159:error: attempt to self move assign.
Objects involved in the operation:
sequence "this" @ 0x0x1b3f088 {
  type = NSt7__debug6vectorIiSaIiEEE;
}

我已经减少到这个最小的例子:

#include <vector>
#include <random>
#include <algorithm>

struct Type {
        std::vector<int> ints;
};

int main() {
        std::vector<Type> intVectors = {{{1}}, {{1, 2}}};
        std::shuffle(intVectors.begin(), intVectors.end(), std::mt19937());
}

追踪问题我发现shuffle想要std::swap一个自己的元素.由于Type是用户定义的并且没有为其std::swap指定专门化,因此使用默认值创建临时operator=(&&)值并使用它来传输值:

  _Tp __tmp = _GLIBCXX_MOVE(__a);
  __a = _GLIBCXX_MOVE(__b);
  __b = _GLIBCXX_MOVE(__tmp);

由于Type没有明确给出operator=(&&)它默认是通过"递归"在其成员上应用相同的操作来实现的.

问题出现在交换代码的第2行,__a并__b指向同一个对象,该对象在代码中生效__a.operator=(std::move(__a)),然后在检查的实现中触发错误vector::operator=(&&).

我的问题是:这是谁的错？

• 这是我的,因为我应该提供一个实现swap,使"自我交换" NOP？
• 是不是std::shuffle,因为它不应该尝试与自己交换元素？
• 它是经过检查的实现,因为自动移动分配完全没问题吗？
• 一切都是正确的,经过检查的实现只是帮我做了额外的检查(但是如何关闭它)？

我读过有关要求迭代器为ValueSwappable的shuffle.这是否扩展到自交换(这仅仅是运行时问题,并且不能通过编译时概念检查来强制执行)？

附录

要更直接地触发错误,可以使用:

#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vectorOfInts;
    vectorOfInts = std::move(vectorOfInts);
}

当然这很明显(你为什么要把一个矢量移到自己身上？).如果您std::vector直接交换s,则不会发生错误,因为vector类具有不使用的交换函数的自定义实现operator=(&&).

Answer 1

libstdc ++调试模式断言基于标准中的此规则，来自[res.on.arguments]

如果函数参数绑定到右值引用参数，则实现可以假定此参数是对此参数的唯一引用。

也就是说，实现可以假定绑定到参数的对象T::operator=(T&&)没有别名*this，并且如果程序违反了该假设，则行为是不确定的。因此，如果“调试模式”检测到实际上右值引用已绑定到*this它，则它检测到未定义的行为，因此可以中止。

本段也包含此注释（重点为我）：

[注意：如果程序在将左值传递给库函数的同时将左值转换为x值（例如，通过使用参数调用该函数 std::move(x)），则该程序实际上是在要求该函数将该左值视为临时对象。该实现可以自由地优化消除混叠检查的功能，如果参数是左值，则可能需要进行混叠检查。 —尾注]

即，如果您说的x = std::move(x)话，该实现可以优化消除对别名的任何检查，例如：

X::operator=(X&& rval) { if (&rval != this) ...

由于该实现可以优化检查，因此标准库类型甚至不必费心进行此类检查。他们只是假设自我移动分配未定义。

但是，由于自我移动分配可以在非常纯真的代码中出现（可能甚至在用户的控制之外，因为std :: lib执行自我交换），因此标准由缺陷报告2468进行了更改。我认为该DR的分辨率实际上并没有帮助。它不会更改[res.on.arguments]中的任何内容，这意味着执行自移动分配仍然是未定义的行为，至少直到问题2839得到解决为止。显然，C ++标准委员会认为自移动分配不应导致未定义的行为（即使到目前为止，他们实际上仍未真正说出这种行为），因此这是一个libstdc ++错误，我们的调试模式仍包含断言防止自我分配。

直到我们从libstdc ++中删除了过多的检查，您可以通过在包含任何其他标头之前执行以下操作来禁用单个断言（但仍保留所有其他调试模式检查）：

#include <debug/macros.h>
#undef __glibcxx_check_self_move_assign
#define __glibcxx_check_self_move_assign(x)

或等效地，仅使用命令行标志（因此无需更改源代码）：

-D_GLIBCXX_DEBUG -include debug/macros.h -U__glibcxx_check_self_move_assign '-D__glibcxx_check_self_move_assign(x)='

这告诉编译器<debug/macros.h>在文件的开始处包含它，然后取消定义执行自移动分配声明的宏，然后将其重新定义为空。

（通常，未定义和不支持定义，取消定义或重新定义libstdc ++的内部宏，但是这可以工作，并且我很高兴）。

Answer 2

这是GCC已检查的实现中的错误。根据C ++ 11标准，可交换要求包括（强调我的）：

17.6.3.2§4 t当且仅当t可分别与任何类型的rvalue或lvalue互换的rvalue或lvalue才可互换T

根据定义，任何右值或左值t本身都包含在内，因此可交换swap(t,t)必须合法。同时，默认swap实现需要以下内容

T20.2.2§2 要求：类型应为MoveConstructible（表20）和MoveAssignable（表22）。

因此，要在默认交换运算符的定义下可交换，自我移动分配必须有效，并且具有以下条件：自我分配之后t等于其旧值（但不一定是无操作！），如表22所示。

尽管您要交换的对象不是标准类型，但是MoveAssignable没有前提条件rv并t可以引用不同的对象，并且只要所有成员都是MoveAssignable（std::vector应该如此），生成移动分配操作符就必须正确（因为它执行成员移动）根据12.8§29进行分配）。此外，尽管注释指出了rv有效但未指定的状态，但是任何与它的原始值等效的状态都将无法正确分配自定义值，否则将违反后置条件。