Проверяемые итераторы

Статья
06/09/2015

Проверенные итераторы гарантируют отсутствие перезаписи границ контейнера.

Проверенные итераторы применяются к сборкам выпуска и отладки. Дополнительные сведения о использовании итераторов при компиляции в режиме отладки см. в разделе Поддержка отладки итераторов.

Заметки

Дополнительные сведения об отключении предупреждений, генерируемых проверенными итераторами, см. в разделе _SCL_SECURE_NO_WARNINGS.

Можно использовать следующий символ с функцией проверенного итератора.

_SECURE_SCL
Если _SECURE_SCL определен как 1, небезопасное использование итераторов вызовет ошибку во время выполнения, и программа будет завершена. Если задано значение 0, проверенные итераторы блокируются. По умолчанию для _SECURE_SCL в сборках выпуска используется значение 0, а в сборках отладки — значение 1.

Важно!

Используйте элемент _ITERATOR_DEBUG_LEVEL для управления _SECURE_SCL.Дополнительные сведения см. в разделе _ITERATOR_DEBUG_LEVEL.

Если элемент _SECURE_SCL определен как 1, выполняются следующие виды проверки SCL:

Проверяются все стандартные итераторы (например, vector::iterator).
Если итератор вывода является проверенным итератором, то при обращении к стандартной функции будет продемонстрировано поведение проверенного элемента (например, std::copy).
Если итератор вывода является непроверенным итератором, при обращении к стандартной функции будут отображаться предупреждения компилятора.
Следующие функции вызовут ошибку во время выполнения при попытке получения доступа к элементу, расположенному за границами контейнера:

basic_string::operator[]	bitset::operator[]	deque::back	deque::front
deque::operator[]	list::back	list::front	queue::back
queue::front	vector::operator[]	vector::back	vector::front

Если для _SECURE_SCL задано значение 0:

Все стандартные итераторы являются непроверенными (итераторы могут перемещаться за пределы контейнера, что вызывает неопределенное поведение).
Если итератор вывода является проверенным итератором, то при обращении к стандартной функции будет продемонстрировано поведение проверенного элемента (например, std::copy).
Если итератор вывода является непроверенным итератором, то при обращении к стандартной функции будет продемонстрировано поведение непроверенного элемента (например, std::copy).

Проверяемый итератор ссылается на итератор, который обращается к invalid_parameter_handler при попытке перемещения за границы контейнера. Дополнительные сведения о invalid_parameter_handler см. в разделе Проверка параметров.

Класс checked_array_iterator и Класс unchecked_array_iterator являются адаптерами итератора, которые поддерживают проверенные итераторы.

Пример

При компиляции с помощью _SECURE_SCL 1 ошибка во время выполнения происходит в случае попытки обращения к элементу, который находится за границами контейнера, при помощи оператора индексации определенных классов.

// checked_iterators_1.cpp
// cl.exe /Zi /MDd /EHsc /W4
 
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 1
// implies #define _SECURE_SCL 1
 
#include <vector>
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main() 
{
    vector<int> v;
    v.push_back(67);
 
    int i = v[0];
    cout << i << endl;
 
    i = v[1]; // triggers invalid parameter handler
};

Данная программа распечатает значение "67", а затем отобразит диалоговое окно "Сбой утверждения" с дополнительной информацией о сбое.

Аналогичным образом, при компиляции с помощью _SECURE_SCL 1 ошибка во время выполнения возникает в случае попытки обращения к элементу при помощи переднего или заднего плана определенных классов, если контейнер пуст.

// checked_iterators_2.cpp
// cl.exe /Zi /MDd /EHsc /W4
 
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 1
// implies #define _SECURE_SCL 1
 
#include <vector>
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main() 
{
    vector<int> v;
 
    int& i = v.front(); // triggers invalid parameter handler
};

Данная программа отобразит диалоговое окно "Сбой утверждения" с дополнительной информацией о сбое.

Следующий код демонстрирует различные сценарии использования итератора с комментариями о каждом.

// cl.exe /MTd /EHsc /W4
#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

template <typename C> void print(const string& s, const C& c) {
    cout << s;

    for (const auto& e : c) {
        cout << e << " ";
    }

    cout << endl;
}

int main()
{
    vector<int> v(16);
    iota(v.begin(), v.end(), 0);
    print("v: ", v);

    // OK: vector::iterator is checked in debug mode
    // (i.e. an overrun will trigger a debug assertion)
    vector<int> v2(16);
    transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), [](int n) { return n * 2; });
    print("v2: ", v2);

    // OK: back_insert_iterator is marked as checked in debug mode
    // (i.e. an overrun is impossible)
    vector<int> v3;
    transform(v.begin(), v.end(), back_inserter(v3), [](int n) { return n * 3; });
    print("v3: ", v3);

    // OK: array::iterator is checked in debug mode
    // (i.e. an overrun will trigger a debug assertion)
    array<int, 16> a4;
    transform(v.begin(), v.end(), a4.begin(), [](int n) { return n * 4; });
    print("a4: ", a4);

    // OK: Raw arrays are checked in debug mode
    // (an overrun will trigger a debug assertion)
    // NOTE: This applies only when raw arrays are given to STL algorithms!
    int a5[16];
    transform(v.begin(), v.end(), a5, [](int n) { return n * 5; });
    print("a5: ", a5);

    // WARNING C4996: Pointers cannot be checked in debug mode
    // (an overrun will trigger undefined behavior)
    int a6[16];
    int * p6 = a6;
    transform(v.begin(), v.end(), p6, [](int n) { return n * 6; });
    print("a6: ", a6);

    // OK: stdext::checked_array_iterator is checked in debug mode
    // (an overrun will trigger a debug assertion)
    int a7[16];
    int * p7 = a7;
    transform(v.begin(), v.end(), stdext::make_checked_array_iterator(p7, 16), [](int n) { return n * 7; });
    print("a7: ", a7);

    // WARNING SILENCED: stdext::unchecked_array_iterator is marked as checked in debug mode
    // (it performs no checking, so an overrun will trigger undefined behavior)
    int a8[16];
    int * p8 = a8;
    transform(v.begin(), v.end(), stdext::make_unchecked_array_iterator(p8), [](int n) { return n * 8; });
    print("a8: ", a8);
}

Выходные данные

При компиляции кода, представленного в предыдущем разделе с cl.exe /EHsc /W4 /MTd, отобразится следующее предупреждение компилятора; тем не менее, компиляция будет выполнена без ошибок, в результате чего будет создан исполняемый файл:

algorithm(1026) : warning C4996: 'std::_Transform1': Function call with parameters that may be unsafe - this call rel
ies on the caller to check that the passed values are correct. To disable this warning, use -D_SCL_SECURE_NO_WARNINGS. See documentation on how to use Visual C++ 'Checked Iterators'

Выполнение исполнимого файла консольного приложения приведет к следующему результату:

v: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
v2: 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
v3: 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45
a4: 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
a5: 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
a6: 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90
a7: 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105
a8: 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120

См. также

Ссылки

Общие сведения о стандартной библиотеке C++

Поддержка отладки итераторов

Share via