Speicherverfälschung in einer kleinen ref-counted Pufferklasse

Question

Ich habe eine einfache referenzzählende Klasse, die einen Speicherbuffer enthält. Es sieht so aus:

#include 

template
struct buffer
{
    // Erstellt einen Puffer der Länge n
    buffer(unsigned n) : rc(*(new unsigned(1))), data(new T[n]) { }

    buffer(const buffer & rhs) : rc(++rhs.rc), data(rhs.data) { }

    buffer& operator=(buffer rhs)
    {
        std::swap(rc, rhs.rc);
        std::swap(data, rhs.data);
        return *this;
    }

    ~buffer()
    {
        if (--rc == 0) {
            delete [] data;
            delete (&rc);
        }
    }

private:
    mutable unsigned & rc;
    T * data;
};

int main() {
    typedef buffer numbers;
    numbers n1(10);
    numbers n2(20);
    numbers n3(30);
    n1 = n2 = n3 = n2;
}

Ich sehe keinen Fehler im Code. Allerdings beschweren sich Visual Studio und valgrind über Speicherkorruption.

Ich habe diesen Code jetzt viel zu lange angestarrt. Kann jemand den Fehler erkennen?

Answer 1

Ein Problem ist, dass wenn du swap(rc, rhs.rc); machst, tauschst du tatsächlich die Inhalte der Zählungen aus, nicht die Verweise.

Stell dir die Situation vor:

Wenn du swap(rc, rhs.rc); machst, bleiben die Verweise auf die Zählungen gleich, und die Zählungen selbst werden ausgetauscht. Das ist das Ergebnis nach den beiden Austauschen:

Die Pufferzeiger sind korrekt, aber die Verweise auf die Zählungen beziehen sich immer noch auf die gleichen unsigned Objekte. Der Wert dieser Objekte wurde jedoch ausgetauscht. Beachte, wie der Puffer B aus Sicht eines der ausgetauschten Objekte eine Referenzanzahl von 2 hat und aus Sicht des unteren Objekts eine Referenzanzahl von 1.

Du musst Zeiger für die Zählung verwenden und die Zeiger austauschen, nicht die Inhalte.