CRTP：与表达式模板相关的编译器问题
使用下面的代码（存储在crtp.cc中）引发了依赖于编译器的问题：
#include <vector>
#include <cassert>
#include <iostream>
template < class Derived >
class AlgebraicVectorExpression {
public:
typedef std::vector<double>::size_type SizeType;
typedef std::vector<double>::value_type ValueType;
typedef std::vector<double>::reference ReferenceType;
SizeType size() const {
return static_cast<const Derived&>(*this).size();
}
ValueType operator[](SizeType ii) const {
return static_cast<const Derived&>(*this)[ii];
}
operator Derived&() {
return static_cast<Derived&>(*this);
}
operator const Derived&() const {
return static_cast< const Derived& >(*this);
}
};
template< class T1, class T2>
class AlgebraicVectorSum : public AlgebraicVectorExpression< AlgebraicVectorSum<T1,T2> > {
const T1 & a_;
const T2 & b_;
typedef typename AlgebraicVectorExpression< AlgebraicVectorSum<T1,T2> >::SizeType SizeType;
typedef typename AlgebraicVectorExpression< AlgebraicVectorSum<T1,T2> >::ValueType ValueType;
public:
AlgebraicVectorSum(const AlgebraicVectorExpression<T1>& a, const AlgebraicVectorExpression<T1>& b) :
a_(a), b_(b) {
assert(a_.size() == b_.size());
}
SizeType size() const {
return a_.size();
}
ValueType operator[](SizeType ii) const {
return (a_[ii] + b_[ii]);
}
};
template< class T1, class T2>
const AlgebraicVectorSum<T1,T2>
operator+(const AlgebraicVectorExpression<T1>& a, const AlgebraicVectorExpression<T2>& b) {
return AlgebraicVectorSum<T1,T2>(a,b);
}
class AlgebraicVector : public AlgebraicVectorExpression<AlgebraicVector>{
std::vector<double> data_;
public:
SizeType size() const {
return data_.size();
}
ValueType operator[](SizeType ii) const {
return data_[ii];
}
ValueType& operator[](SizeType ii) {
return data_[ii];
}
AlgebraicVector(SizeType n) : data_(n,0.0) {
};
template< class T>
AlgebraicVector(const AlgebraicVectorExpression<T>& vec) {
const T& v = vec;
data_.resize(v.size());
for( SizeType idx = 0; idx != v.size(); ++idx) {
data_[idx] = v[idx];
}
}
};
int main() {
AlgebraicVector x(10);
AlgebraicVector y(10);
for (int ii = 0; ii != 10; ++ii)
x[ii] = y[ii] = ii;
AlgebraicVector z(10);
z = x + y;
for(int ii = 0; ii != 10; ++ii)
std::cout << z[ii] << std::endl;
return 0;
}
事实上，当我编译它时：
$ g++ --version
g++ (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3
Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
$ g++ -O0 -g crtp.cc
我获得：
$ ./a.out
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
这是预期的行为。 当我使用icpc时：
$ icpc --version
icpc (ICC) 12.1.0 20110811
Copyright (C) 1985-2011 Intel Corporation. All rights reserved.
$ icpc -g -O0 crtp.cc
我得到了一个Segmentation fault 。 运行
valgrind --tool=memcheck ./a.out
指向源中的第29行
AlgebraicVectorExpression<AlgebraicVector>::operator AlgebraicVector const&() const (crtp.cc:29)
由于我对C ++相当陌生，并且花了很长时间寻找一个没有任何结果的bug，我想问一些更有经验的人的意见，以了解这个问题是由于我引入的一些错误（如我所预期的）还是到一个编译器错误。
编辑 ：我改变了现在的代码，在Mike Seymour的回答之后。 现在我没有得到编译器警告，但我仍然得到了和以前一样的行为（使用相同的valgrind响应）。 有没有人试图与英特尔编译？
编辑 ：我试图编译维基百科的表达模板页面中的代码。 我获得了与我提供的示例相同的确切行为。
编辑 ：我进一步调查了这个问题，它似乎与英特尔icpc编译运营商
operator const Derived&() const {
return static_cast< const Derived& >(*this);
}
递归调用它自己。 我找到的一种解决方法是用一种方法替换这个运算符：
const Derived& get_ref() const {
return static_cast< const Derived& >(*this);
}
并相应地修改各个类的构造函数。 任何人都可以告诉这两种行为中的哪一种可能指向标准来解释这一点吗？
您应该始终启用编译器警告; 他们往往可以发现微妙的问题。 在这种情况下：
g++ -Wall -Wextra test.cpp
test.cpp: In member function ‘const typename AlgebraicVectorExpression<AlgebraicVectorSum<T1, T2> >::ValueType& AlgebraicVectorSum<T1, T2>::operator[](typename AlgebraicVectorExpression<AlgebraicVectorSum<T1, T2> >::SizeType) const [with T1 = AlgebraicVector, T2 = AlgebraicVector]’:
test.cpp:90: instantiated from ‘AlgebraicVector::AlgebraicVector(const AlgebraicVectorExpression<T1>&) [with T = AlgebraicVectorSum<AlgebraicVector, AlgebraicVector>]’
test.cpp:103: instantiated from here
test.cpp:52: warning: returning reference to temporary
这告诉你这个问题：
const ValueType& operator[](SizeType ii) const {
return (a_[ii] + b_[ii]);
}
表达式的结果是临时的，在该行的末尾被销毁，所以该函数将一个悬挂引用返回给一个不存在的对象。 该运营商将不得不值，而不是返回，和你不应该实现非const ，因为没有值来修改过载。
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