Question

我遇到了一个我无法弄清楚的段错误问题。对于我正在研究的小型游戏引擎来说，它来自EntityManager。我可以添加Ship Entity，而Ship可以添加1 Bullet Entity，但如果我尝试添加超过1 Bullet，则会出现段错误。我一直试图在过去的一天里把这个想象成现实。以下是实际代码的一小段摘录。

#include <vector>
#include <memory>

struct EntityManager;
struct Entity {
    Entity(EntityManager* manager) : manager(manager) { }
    virtual ~Entity() { }
    virtual void update() = 0;

    EntityManager* manager;
};
struct EntityManager {
    void update() {
        for (auto& entity : entities) {
            entity->update();
        }
    }
    void add(Entity* e) {
        entities.emplace_back(e);
    }
    std::vector<std::unique_ptr<Entity>> entities;
};
struct Bullet : public Entity {
    Bullet(EntityManager* manager) : Entity(manager) { printf("Bullet ctor\n"); }

    virtual void update() override { }
};
struct Ship : public Entity {
    Ship(EntityManager* manager) : Entity(manager) { }

    virtual void update() override {
        printf("Adding Bullet\n");
        manager->add(new Bullet(manager));
    }
};
int main() {
    EntityManager manager;
    manager.add(new Ship(&manager));

    int loops{0};
    while (loops < 100) {
        manager.update();
        loops++;
        printf("Completed Loop #%d\n", loops);
    }
    return 0;
}

在实际代码中，所有内容都在他们自己的.h / .cpp文件中，而类是代替结构，但问题是相同的。输出是`Adding Bullet // Bullet ctor // Completed Loop＃1 //添加Bullet // Bullet ctor //信号：SIGSEGV（分段错误）

段错误发生在EntityManager::update()行的entity->update();。

Answer 1

问题是这个循环修改了向量：

    for (auto& entity : entities) {
        entity->update();
    }

当您修改向量以添加新元素时，您正忙于迭代它，这会使用于遍历容器的迭代器无效。

基于范围的for循环由编译器扩展为：

auto begin = entities.begin(), end = entities.end();
for (; begin != end; ++begin)
  begin->update();

对begin->update()的调用向向量添加了一个新元素，它使所有迭代器无效进入容器，因此++begin是未定义的行为。实际上，begin不再指向向量（因为它已重新分配并释放begin指向的旧内存），因此下一个begin->update()调用取消引用无效迭代器，访问释放记忆和分裂。

为了安全地做到这一点，你可能想要使用索引而不是迭代器：

for (size_t i = 0, size = entities.size(); i != size; ++i)
  entities[i].update();

这捕获了循环开始时的大小，因此只迭代循环开始时存在的最后一个元素，因此添加到结尾的新元素将不会被访问。

当修改向量时，这仍然有效，因为您不存储迭代器或指向元素的指针，只存储索引。只要不从向量中删除元素，即使插入新元素，索引仍然有效。

unique_ptr的向量是什么？

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