Question

我是c ++的新手，并尝试通过实现LinkedList来熟悉该语言。

class ListElement {
public:
    int val;
    ListElement *next;

    ListElement(int v, ListElement *n) {val = v; next = n;};
};

ListElement包含一个int值val和一个指向下一个列表元素的指针（如果没有下一个元素，则为nullptr）和一个构造函数。

class MyLinkedList {
public:
    ListElement *head;

    MyLinkedList() {head = nullptr;};

    ListElement* getHead(void){
        return head;
    };

    void append(int i) {
        head = &ListElement(i, head);
    };
};

MyLinkedList包含指向名为head的列表的第一个元素的指针以及列表中的一些方法。遇到这些方法中的一些错误，我试图追查他们的原因。（我知道公共类成员的getter完全没有意义，原来head是私有的。）这样做我发现了以下无法解释的行为：

int main() {
    MyLinkedList l;
    l.append(1);

    int x = l.head->val;
    cout << "head: " << x << "\n";
    int y = l.getHead()->val;
    cout << "getHead(): " << y << "\n";
    int z = l.head->val;
    cout << "head: " << z << "\n";

    cin.get();
    return 0;
}

运行此代码（添加#include <iostream>和using namespace std;作为工作示例）打印

head: 1
getHead(): 18085840
head: -858993460

所以head的第一次直接访问就像预期的那样工作，产生1作为第一个列表元素的值，但使用getter返回垃圾。如果再次直接访问head，它也会产生垃圾，这让我觉得“嗯，看起来好像使用getHead（）以某种方式玷污了ListMember对象”，只是为了发现

int x = l.head->val;
cout << "head: " << x << "\n";
int z = l.head->val;
cout << "head: " << z << "\n";

打印

head: 1
head: -858993460

甚至没有碰到吸气剂。那么只是以任何方式访问l.head只是为了惹恼它吗？

不，如

int x = l.head->val;
int z = l.head->val;
cout << "head: " << x << "\n";
cout << "head: " << z << "\n";

两次返回（按预期）head: 1。所以在中间使用cout更改我的对象或指针？ getHead()有什么问题，因为它只是return head;？

所以我很迷失在这里，找不到任何直接相关的问题。（This Question有一个很有希望的标题但不使用指针）。我是否完全没有以正确的方式使用指针？或者在幕后进行一些自动对象删除？或者这就是magiC ++的工作原理？

Answer 1

在

void append(int i) {
    head = &ListElement(i, head);
};

ListElement(i, head)创建一个临时的，无名的ListElement，并将指针指向head。然后，由于ListElement本身未分配给任何内容，ListElement goes out of scope并被销毁。这使得头部指向无效的记忆。

可以编写头以使用动态内存来延长ListElement

的生命周期

void append(int i) {
    head = new ListElement(i, head);
};

但现在有人必须负责确保在不再需要时删除ListElement。

例如：

void remove(int i) {
    // find list element i and previous element. Special handling required for first element
    prev.next = element.next;
    delete element;
};

谨慎使用std::unique_ptr和std::move可以实现内存管理的自动化，并消除对delete的需求。

Answer 2

变化

void append(int i) {
    head = &ListElement(i, head);
};

到

void append(int i) {
    head = new ListElement(i, head);
};

第一个，如果它编译，则获取临时堆栈分配对象的地址。因此head将在它被破坏后“指向垃圾”。

Answer 3

在C ++中，您必须管理自己的内存。声明

ListElement(i, head);

创建一个ListElement实例，本地作用于MyLinkedList :: append（）。因此，一旦该函数退出，变量就不再存在，并且指针现在指向无效的内存。

你的第一个印刷声明给你一个看似正确的答案的原因是有点红鲱鱼。在所有情况下，您都在访问具有未定义行为的free-ed内存。在第一种情况下，内存恰好具有您先前设置的值。

你必须在追加时分配你自己的记忆，并在完成后将其清理干净。一旦掌握了＆＃34; new＆＃34;一定要查找如何遍历数据结构并删除每个元素。使用链接的列出的实现，这应该是相当简单的。

通过getter访问的c ++类成员产生垃圾，直接访问ok但是std :: cout干扰了吗？

3 个答案: