c – 叮当静态分析仪是否通过从unique_ptrs列表中弹出前端而感到

发布时间：2020-12-16 06:03:59 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：以下C11代码是我认为在cl声中触发假阳性的最小例证： #include iostream#include list#include memoryclass ElementType {};int main(int argc,const char * argv[]) { std::liststd::unique_ptrElementType theList(5); theList.pop_front(); for (const au

以下C11代码是我认为在cl声中触发假阳性的最小例证：

#include <iostream>
#include <list>
#include <memory>

class ElementType {};

int main(int argc,const char * argv[]) {
    std::list<std::unique_ptr<ElementType>> theList(5);

    theList.pop_front();

    for (const auto &element: theList) { // (*)
        std::cout << "This should be fine." << std::endl;
    }

    return 0;
}

在由星号(*)标记的行上,cl声分析仪声称

…filePath…/main.cpp:21:29: Use of memory after it is freed (within a call to ‘begin’)

就我的解释而言,这段代码是无害的,但是cl ang不满,std :: list< T> :: pop_front()不仅调用其元素的析构函数,而且还会移动std :: list< ; T> ::开始().通过pop_back替换对pop_front的调用,使分析仪警告消失,甚至通过erase(theList.begin())替换它使它无警告地出现. 我错过了一些事情,还是绊倒了一个错过的案子？以供参考：
这些结果来自Mac OS X 10.9.2上的XCode 5.1.1(5B1008)
$clang --version
Apple LLVM version 5.1 (clang-503.0.40) (based on LLVM 3.4svn)
Target: x86_64-apple-darwin13.1.0
Thread model: posix

解决方法

代码看起来不错,

我检查代码from libc++(相关部分),我相信它只是混淆了静态分析仪.

更多细节：

template <class _Tp,class _Alloc>
void list<_Tp,_Alloc>::pop_front()
{
    _LIBCPP_ASSERT(!empty(),"list::pop_front() called with empty list");
    __node_allocator& __na = base::__node_alloc();
    __node_pointer __n = base::__end_.__next_;
    base::__unlink_nodes(__n,__n);
    --base::__sz();
    __node_alloc_traits::destroy(__na,_VSTD::addressof(__n->__value_));
    __node_alloc_traits::deallocate(__na,__n,1);
}

列表被实现为循环列表,基于__end_(它是最终指针),因此要获得第一个元素,代码将转到__end _.__ next_.

__unlink_nodes的实现是：

// Unlink nodes [__f,__l]
template <class _Tp,class _Alloc>
inline void __list_imp<_Tp,_Alloc>::__unlink_nodes(__node_pointer __f,__node_pointer __l) noexcept
{
    __f->__prev_->__next_ = __l->__next_;
    __l->__next_->__prev_ = __f->__prev_;
}

我们可以用一些简单的ASCII艺术来轻松理解它：

Z             A             B             C
  +---------+   +---------+   +---------+   +---------+
--| __prev_ |<--| __prev_ |<--| __prev_ |<--| __prev_ |<-
->| __next_ |-->| __next_ |-->| __next_ |-->| __next_ |--
  +---------+   +---------+   +---------+   +---------+

要从此列表中删除范围A-B：

> Z .__ next_必须指向C
> C .__ prev_必须指向Z

因此,调用__unlink_nodes(A,B)将：

>取A .__ prev _.__ next_(即Z .__ next_),并将其指向B .__ next_(即C)
>取B .__下一个_.__ prev_(即C .__ prev_),并将它指向A .__ prev_(即Z)

这很简单,甚至在使用单个元素范围(这里是这种情况)调用时也可以使用).

然而,现在请注意,如果列表为空,那根本就不行！ __list_node_base的默认构造函数是：

__list_node_base()
    : __prev_(static_cast<pointer>(pointer_traits<__base_pointer>::pointer_to(*this))),__next_(static_cast<pointer>(pointer_traits<__base_pointer>::pointer_to(*this)))
      {}

也就是说它是指自己.在这种情况下,__unlink_nodes用& __ end_(两次)调用,不会更改__end _.__ prev _.__ next_ = __end _.__ next_是幂等的(因为__end_.prev是__end_本身).

可能是：

>分析仪考虑到一个空列表的情况(_LIBCPP_ASSERT正在编译出来)
>并得出结论,在这种情况下,__end _.__ next_(由begin()使用)在pop_front()中的deallocate()调用留下悬挂,

或者也许这是指针跳舞的其他东西…希望Clang团队能够补丁.

（编辑：李大同）

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