求教个神奇的 C++ 打印问题

[Betsy]

代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdint>
#include <optional>

using GroupId = std::uint64_t;
using ReducedGroupId = GroupId;

struct Memo {
    std::optional<ReducedGroupId> GetReduceGroupId(const GroupId& group_id) {
        // omit
        return std::make_optional<ReducedGroupId>(group_id);
    }
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::vector<GroupId> tmp;

    Memo memo;
    GroupId group_id = 1;
    const ReducedGroupId& reduced_group_id = memo.GetReduceGroupId(group_id).value();
    std::cout << "3.1.->|" << reduced_group_id << ":" << &reduced_group_id << std::endl;

    tmp.push_back(4);
    std::cout << "3.2.->|" << reduced_group_id << ":" << &reduced_group_id << std::endl;

    tmp.push_back(5);
    std::cout << "3.3.->|" << reduced_group_id << ":" << &reduced_group_id << std::endl;
    return 0;
}

结果

3.1.->|1:0x7ffe4fcd3530
3.2.->|4:0x7ffe4fcd3530
3.3.->|5:0x7ffe4fcd3530

问题

• 3.1, 3.2, 3.3 为啥打印结果不一样？

[ipwx]

额，楼主你这

std::optional<ReducedGroupId> GetReduceGroupId(const GroupId& group_id) {
// omit
return std::make_optional<ReducedGroupId>(group_id);
}

不是取了 group_id 的地址塞到 optional 里面。optional 本来就是个完整的对象，所以你是复制了一份 group_id 塞到了 optional 里面。

然后

const ReducedGroupId& reduced_group_id

取的就是这个临时的 optional 内部的 int64 的地址，当然这句话执行完就被 “销毁” 了。后面的代码都是错的。

[ipwx]

optional 类似于


template <typename T>
struct Optional {
T* myObject;

Optional() : myObject(nullptr) {}
Optional(const T& value) : myObject(new T(value)) {}
~Optional() { delete myObject; }

bool has_value() { return myObject != nullptr; }
}

[Betsy]

@InkStone 不是哈，g++ 11.4.0 亲测没有报错的。

```bash
g++ a.cc -o a.out -std=c++20 -g -Wall -Werror
```

[Betsy]

@a554340466 这个地址可以发我不？原始出处没找到

[Betsy]

@rabbbit 你这么写肯定是不行的。数值类型为啥没有必要引用呢？

[realJamespond]

右值是个很抽象的东西一直没搞清楚

[rabbbit]

摘自 C++Primer plus

使用引用参数的主要原因有两个。
程序员能够修改调用函数中的数据对象。
通过传递引用而不是整个数据对象，可以提高程序的运行速度。
当数据对象较大时（如结构和类对象），第二个原因最重要。这些
也是使用指针参数的原因。这是有道理的，因为引用参数实际上是基于
指针的代码的另一个接口。那么，什么时候应使用引用、什么时候应使
用指针呢？什么时候应按值传递呢？下面是一些指导原则：
对于使用传递的值而不作修改的函数。
如果数据对象很小，如内置数据类型或小型结构，则按值传递。

既然 std::move 是不行的。
根据我的理解，你是希望修改 group_id 时，跟着变动 reduced_group_id ，对吗？

[blinue]

我在 godbolt 里复现这个问题： https://godbolt.org/z/h45896sM5

只会在 O1 优化下出现，是一个悬垂引用导致的巧合。

1. memo.GetReduceGroupId(group_id) 返回的临时的 std::optional<ReducedGroupId> 存储在 [rsp + 16] 到 [rsp + 24]。optional 本身共 9 个字节，前 8 个字节是 ReducedGroupId ，后跟一个 bool 。

2. reduced_group_id 为 .value() 返回的地址，即 rsp + 16 ，注意这是一个栈上的临时空间，reduced_group_id 为悬垂引用。后续用 rbx 存储 reduced_group_id 引用的地址。

3. tmp.push_back(4) 恰好将 4 （ 8 个字节）存储到 [rsp + 16]，覆盖了 reduced_group_id 指向的内存。编译器认为这是安全的，因为临时的 std::optional<ReducedGroupId> 已经析构，这导致后续读取 reduced_group_id 的值为 4 。

[a554340466]

@Betsy https://dokumen.pub/c17-the-complete-guide-396730017x-9783967300178.html