在经历了许多痛苦和痛苦之后，我发现了一些非常奇怪的行为，当给定boost::filter_iterator s超过std::deque的范围时，std::distance永远不会返回。似乎这个问题是GCC(6.1+)与-O3优化所特有的。下面是演示违规行为的示例:
#include <string>
#include <deque>
#include <iterator>
#include <iostream>
#include <boost/iterator/filter_iterator.hpp>
struct Foo
{
std::string bar, s = "";
char a = ' ';
};
int main()
{
const std::deque<Foo> foos(14, {""});
const std::string test {};
const auto p = [test] (const auto& foo) { return foo.bar == test; };
using boost::make_filter_iterator;
const auto begin = make_filter_iterator(p, std::cbegin(foos), std::cend(foos));
const auto end = make_filter_iterator(p, std::cend(foos), std::cend(foos));
std::cout << std::distance(begin, end) << std::endl;
}
一些观察:
- GCC与优化
-O2或更少的回报预期。 Clang(3.8)返回任何优化级别的正确答案。 - 将
std::deque更改为std::vector或std::list将导致预期的行为。 -
14是关键; -
sizeof(Foo)很重要;删除s或a使问题消失。 - 通过引用捕获
test，或者只是比较常量表达式(例如foo.bar == " ")会导致正常的行为。 - 没有编译器警告(
-Wall -Wextra -pedantic)。 - Valgrind报告没有错误。 使用
fsanitize=undefined，问题就解决了。怎么回事?
我认为下面的这些发现可能对改进bug报告和在代码中使用来解决问题都很有用。
通过调试优化后的输出和使用优化标志以及对代码进行微小的修改，我已经得出了导致错误的特定优化标志的结论。
选项集如下:
-O -fno-auto-inc-dec -fno-branch-count-reg -fno-combine-stack-adjustments -fno-compare-elim -fno-cprop-registers -fno-dce -fno-defer-pop -fno-delayed-branch -fno-dse -fno-forward-propagate -fno-guess-branch-probability -fno-if-conversion2 -fno-if-conversion -fno-inline-functions-called-once -fno-ipa-pure-const -fno-ipa-profile -fno-ipa-reference -fno-merge-constants -fno-move-loop-invariants -fno-reorder-blocks -fno-shrink-wrap -fno-split-wide-types -fno-ssa-backprop -fno-ssa-phiopt -fno-tree-bit-ccp -fno-tree-ccp -fno-tree-ch -fno-tree-coalesce-vars -fno-tree-phiprop -fno-tree-sink -fno-tree-slsr -fno-tree-dse -fno-tree-forwprop -fno-tree-fre -fno-unit-at-a-time -fno-tree-ter -fno-tree-sra -fno-tree-copy-prop -fstrict-aliasing -ftree-slp-vectorize -std=c++14
很抱歉这么长时间，但我真正想要的是:-O0 -ftree-copy-prop -ftree-pta -ftree-dce -fstrict-aliasing -ftree-slp-vectorize(我也尝试过-Og)加上01的神奇步骤…
请注意，只有-O3 -f-no-tree-slp-vectorize将已经修复的行为，但通过使用完整的选项，我已经发送的调试几乎很容易…
而且，操作符==(string, string)的存在似乎在编译器中产生了混淆。
如果您检查粘贴在下面的代码，其中所有由# If 0注释的代码，当激活工作在原始代码的地方时，您可能会发现我没有发现的问题。
注意，==()运算符甚至没有被调用，因为在测试中foo.a != ' '总是为真。因此，看起来它的存在使编译器生成了不好的代码。
还要注意，循环中的任何注释代码也会将行为更改为预期的行为，这就是为什么我怀疑初学者有向量化标志的原因。
#include <string>
#include <deque>
#include <iterator>
#include <iostream>
#include <boost/iterator/filter_iterator.hpp>
#include <string.h>
struct Foo
{
std::string bar, s = "";
char a = 'n';
};
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Foo& f)
{
os << f.bar << '/' << f.a;
return os;
}
int main()
{
std::deque<Foo> foos(14, {"abc"});
const std::string test {"abc"};
Foo other;
other.bar = "last"; other.a = 'l';
foos.push_back(other);
other.bar = "first";
other.a = 'f';
foos.push_front(other);
//
#if 0
const auto p = [test] (const auto& foo) { return foo.a != ' '; };
#elif 0
const auto p = [test] (const auto& foo) {
bool rc = (foo.a != ' ');
if (!rc)
rc = (foo.bar == std::string(test));
return rc;
};
#elif 1
const auto p = [test] (const auto& foo) {
bool rc = (foo.a != ' ');
if (!rc)
rc = (foo.bar == test);
return rc;
};
#endif
using boost::make_filter_iterator;
const auto begin = make_filter_iterator(p, std::cbegin(foos), std::cend(foos));
const auto end = make_filter_iterator(p, std::cend(foos), std::cend(foos));
std::cout << std::distance(end, end) << std::endl;
std::cout << std::distance(begin, begin) << std::endl;
std::cout << std::distance(std::cbegin(foos), std::cend(foos)) << std::endl;
auto __first = begin;
auto __last = end;
int __n = 0;
//std::cout << __last << std::endl;
//std::deque<char> trace;
//Foo trace[21];
const int max = foos.size();
char trace[max+5]; memset(trace, 'c', sizeof(trace));
std::cout << max << std::endl;
std::cout << *__last << std::endl;
while (__first != __last)
{
trace[__n] = (*__first).a;
//trace[__n] = (*__first);
//trace.push_back((*__first).a);
//std::cout << *__first << std::endl;
++__n;
++__first;
if (__n > max + 5)
break;
//std::cout << __n << std::endl;
//std::cout << (__first != __last) << std::endl;
}
for (auto f: trace)
std::cout << f << std::endl;
std::cout << "Tadaaaaa: " << __n << std::endl;
//std::cout << std::distance(begin, end) << std::endl;
}
这个行为是由于一个由糟糕的向量化优化引起的GCC错误。现在已经发布了一个修复，应该会出现在GCC 6.3中。
对于那些使用GCC 5.4 - 6.2的用户，编译器选项-fno-tree-slp-vectorize将会"修复"这个问题。