c++ - 奇怪的迭代器行为 + unordered_set 的段错误

Question

我有一个类有一个 unordered_set<int>成员如下:

我有以下类定义，后面是它的常规构造函数和复制构造函数，以及一些其他修改集合的函数(删除了不相关的代码段，因为类很长):

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <random>

class HexBoard {
  public:
    HexBoard(int n);
    HexBoard(const HexBoard &obj);
    std::unordered_set<int> emptyPositions();
  private:
    std::unordered_set<int> empty_positions;
};

HexBoard::HexBoard(int n) {
    for (int i = 0; i < n * n; i++) {
        empty_positions.insert(i);
    }
}

HexBoard::HexBoard(const HexBoard &obj) : empty_positions(obj.empty_positions) {};

void HexBoard::placeStone(int i) {
    checkBounds(i); // raises an error if i >= n 
    empty_positions.erase(i);
}

std::unordered_set<int> HexBoard::emptyPositions() {
    return empty_positions;
}

我有一个包含此 HexBoard 实例的不同类。它有一个函数，可以使用复制构造函数将该板复制到不同的变量中:

class Game {
  public:
    Game(HexBoard::HexBoard *board) : board(board) {};
  private:
    HexBoard *board;
    void monteCarlo(int position);
};

void Game::monteCarlo(int position) {

    HexBoard *another_board = new HexBoard(*board);

    int count = 0;
    while (count < 5) {
        count++;

        std::uniform_int_distribution<unsigned> dis(
            0, another_board->emptyPositions().size() - 1
        );

        std::cout << "Empty positons:\n";
        for (const auto& pos : another_board->emptyPositions()) {
            std::cout << pos << " ";
        }
        std::cout << "\n";

        int n = dis(gen);
        std::cout << "Picked random n: " << n << "\n";

        auto it = another_board->emptyPositions().begin();
        std::cout << "it begin: " << *it << "\n";
        std::advance(it, n);
        std::cout << "it advance: " << *it << "\n";
        int absolute_position = *it;
        std::cout << "picked " << absolute_position << "\n";
    }
}

在monteCarlo函数，比方说emptyPositions的内容最初设置为 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 ，这个函数的标准输出通常是:

Empty positons:
8 7 6 5 4 3 2 1
Picked random n: 4
it begin: 2
Segmentation fault: 11

为什么会出现这个段错误？我知道关于 empty_positions.erase(i); 有一些巧妙的迭代器行，但即使我将其注释掉，我也会得到相同的行为。

我还在 Picked random n 之后添加了这个stdout 和这个段错误(输出在它下面):

std::cout << "set buckets contain:\n";
for ( unsigned i = 0; i < ai_board->emptyPositions().bucket_count(); ++i) {
    std::cout << "bucket #" << i << " contains:";
    for ( auto j = ai_board->emptyPositions().begin(i);
          j != ai_board->emptyPositions().end(i); ++j)
        std::cout << " " << *j;
    std::cout << std::endl;
}

输出:

set buckets contain:
Segmentation fault: 11

段错误发生在std::advance(it, n);以及最后一次手动迭代。

如果有任何帮助，我将不胜感激。

谢谢

Answer 1

我怀疑问题是 emptyPositions() 正在返回 unordered_set 的拷贝。因此，another_board->emptyPositions().begin() 从一个临时的迭代器中返回一个迭代器，其生命周期不能保证。在您遍历它之前，它可能正在清理。

您可能想让 emptyPositions() 返回对状态变量 empty_positions 的引用。