Итераторы в C++, реализованные на основе адресной арифметики, могут приводить к ошибкам, поскольку их легко сделать недействительными после модификации исходных данных, из которых они были получены. Проблема заключается в отсутствии контекста у итераторов, являющихся, по сути, указателями на память. Это приводит к таким проблемам, как циклические ссылки и утечки памяти.
Для решения этих проблем предлагается использовать плагин компилятора, который отслеживает взаимосвязь между итераторами и исходными данными. Плагин должен выявлять модификации данных, делающие итераторы недействительными, и выдавать предупреждение или ошибку. Для этого плагин будет отслеживать присваивания новых значений исходным данным, передачу данных в качестве неконстантных аргументов функций, а также вызовы модифицирующих методов.
Один из предложенных подходов заключается в обертывании итераторов прокси-классом, который связывает их с исходным контейнером. Этот прокси-класс будет выполнять отложенный вызов метода итерирования только в момент обращения к итератору, что исключает использование недействительных итераторов. Такой подход, вероятно, потребует запретить прямое использование итераторов и разрешить их только через прокси-класс, контролируемый плагином компилятора.
Несмотря на то, что полная реализация данного подхода еще не завершена, предварительные результаты позволили определить окончательную архитектуру плагина компилятора. В частности, для анализа AST (абстрактного синтаксического дерева) было решено использовать RecursiveASTVisitor вместо AST Matcher, так как первый метод позволяет более гибко управлять обходом дерева и проще обеспечивает контекстную информацию при анализе кода.
Изображение носит иллюстративный характер
Для решения этих проблем предлагается использовать плагин компилятора, который отслеживает взаимосвязь между итераторами и исходными данными. Плагин должен выявлять модификации данных, делающие итераторы недействительными, и выдавать предупреждение или ошибку. Для этого плагин будет отслеживать присваивания новых значений исходным данным, передачу данных в качестве неконстантных аргументов функций, а также вызовы модифицирующих методов.
Один из предложенных подходов заключается в обертывании итераторов прокси-классом, который связывает их с исходным контейнером. Этот прокси-класс будет выполнять отложенный вызов метода итерирования только в момент обращения к итератору, что исключает использование недействительных итераторов. Такой подход, вероятно, потребует запретить прямое использование итераторов и разрешить их только через прокси-класс, контролируемый плагином компилятора.
Несмотря на то, что полная реализация данного подхода еще не завершена, предварительные результаты позволили определить окончательную архитектуру плагина компилятора. В частности, для анализа AST (абстрактного синтаксического дерева) было решено использовать RecursiveASTVisitor вместо AST Matcher, так как первый метод позволяет более гибко управлять обходом дерева и проще обеспечивает контекстную информацию при анализе кода.
