使用bits/stl_tree.h存储自定义类型指针时出现segmentation fault问题

问题原因 #

1. 首先std::_Rb_tree是GCC libstdc的私有内部实现，不属于C标准公开接口，其内部逻辑、参数约束、方法行为都没有任何公开兼容性保证，直接使用本身就是不符合规范的做法。
2. 你当前触发段错误的直接原因是GCC 8.3.1版本的_Rb_tree内部插入逻辑中，存在直接比较「键类型」和「存储值类型」的分支，不会每次都主动调用KeyOfValue把值转换为键再比较。你传入的比较器是std::less<double>，仅支持两个double值的比较，当内部把存储的my_type*指针直接传给比较器时，会发生非法类型转换：要么把指针地址当成double值解析，要么把double键值当成指针地址访问内存，最终触发段错误。

修复方案 #

方案1（推荐）：使用标准库公开容器 #

完全不需要触碰私有内部接口，用标准库std::multimap即可满足你的需求，接口稳定且无兼容风险：

#include <map>

struct my_type {
    double key;
    uint64_t data;
    my_type(double _key, uint64_t _data) : key(_key), data(_data) {}
    my_type(const my_type&) = delete;
};

int main() {
    std::multimap<double, my_type*> my_tree;
    auto e0 = new my_type(100.0, 100);
    auto e1 = new my_type(101.0, 101);
    
    my_tree.insert({e0->key, e0});
    my_tree.insert({e1->key, e1});
    // 后续遍历、查找、删除逻辑均符合标准规范
}

方案2（不推荐，仅适配当前版本_Rb_tree） #

如果必须使用_Rb_tree，需要调整模板参数和仿函数，让比较器支持键、值的混合比较：

#include <bits/stl_tree.h>

struct my_type {
    double key;
    uint64_t data;
    my_type(double _key, uint64_t _data) : key(_key), data(_data) {}
    my_type(const my_type&) = delete;
};

// 键提取器直接返回存储的指针
struct key_of_value {
    constexpr const my_type* operator()(const my_type* p) const noexcept {
        return p;
    }
};

// 比较器支持double和my_type*的全组合比较
struct my_type_cmp {
    bool operator()(double a, const my_type* b) const noexcept {
        return a < b->key;
    }
    bool operator()(const my_type* a, double b) const noexcept {
        return a->key < b;
    }
    bool operator()(const my_type* a, const my_type* b) const noexcept {
        return a->key < b->key;
    }
};

int main() {
    // 调整模板参数，键类型和值类型均为my_type*
    std::_Rb_tree<const my_type*, my_type*, key_of_value, my_type_cmp> my_tree;
    auto e0 = new my_type(100.0, 100);
    auto e1 = new my_type(101.0, 101);
    
    my_tree._M_insert_equal(e0);
    my_tree._M_insert_equal(e1);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cynric4sure