我正在学习一些编程，我正在尝试为QAP编写一个Ant Colony算法，问题是我有时会遇到分段错误，当我使用valgrind它告诉我“地址0x0没有堆栈，malloc '或（最近）自由“。这是代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <fstream> //ifstream
#include <string>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <utility> //pair
#include <iostream>
#include <algorithm> //shuffle
#include <random> //default_random_engine
#include <chrono> //chrono::system_clock
#include <cstdlib> // rand
#include <unistd.h>
#include <csignal>
using namespace std;
sig_atomic_t volatile done = 0;
void game_over(int) { done = 1; }
int funCosto(int dim,vector<int> sol,vector<int> dist, vector<int> flujo){
int costo = 0;
for (int i = 0; i<dim;i++){
for (int j = i+1; j<dim;j++){
// El costo es la * del valor de los flujos por la permutacion de las distancias
costo += flujo[dim*i+j] * dist[dim*(sol[i]-1) + (sol[j]-1)];
}
}
return costo*2; //La matriz es simétrica
}
int buscarLista(vector<int> lista, int elemento, int dim){
int aux = 0;
for (int i = 0; i < dim; i++){
if (lista[i] == elemento){aux = 1;}
}
return aux;
}
vector<int> localSearch(int dim,vector<int> sol, vector<int> dist, vector<int> flujo){
vector<int> solActual(dim), solAux(dim);
solActual = sol;
int mejorCosto = funCosto(dim,solActual,dist,flujo);
int costoActual, mejorCostoAnterior;
do{
mejorCostoAnterior = mejorCosto; // para determinar que se llegó a un óptimo local
for (int i = 0; i < dim; i++){
for (int j = i+1; j < dim; j++){
solAux = solActual;
solAux[i] = solActual[j];
solAux[j] = solActual[i]; //intercambiamos dos elementos
/*Importante, hay que optimizar el cálculo del costo de los vecinos*/
costoActual = funCosto(dim,solAux,dist,flujo);
if (costoActual<mejorCosto){
break;
}
}
if (costoActual < mejorCosto){
mejorCosto = costoActual; //se actualiza el mejor costo
solActual = solAux; //se efectua el movimiento
break;
}
}
} while (mejorCosto < mejorCostoAnterior); //se detiene cuando ya no hay mejoría
return solActual;
}
pair<int,vector<int>> antColony(int numAnts, int dim, vector<int> dist, vector<int> flujo){
done = 0;
std::signal(SIGALRM, game_over);
alarm(300);
vector<vector<int>> hormigas(numAnts, vector<int>(dim));
vector<vector<int>> hormigasNuevas(numAnts, vector<int>(dim));
vector<vector<double>> feromonas(dim, vector<double>(dim));
vector<int> mejorSol, mejorSolNueva;
double mejorCosto, mejorCostoNuevo, totalFer, prob, auxProb, probAcum = 0 ;
int numSwaps = dim/3; // número de cambios que va a hacer cada hormiga en cada iteración
random_device rd; // obtener un número aleatorio de hardware
mt19937 eng(rd()); // semilla para el generador
uniform_int_distribution<> disInt(0,dim-1);
uniform_real_distribution<> disReal(0,1);
int prim, seg, aux, contadorRep, sinMejoria = 0; //indices
int inten = 1; //la intensificación está prendida al comienzo
for (int i = 1; i <= dim; i++){
hormigas[0][i-1] = i;
}
for (int j = 1; j < numAnts; j++){
hormigas[j] = hormigas[0];
}
//obtener una semilla basada en el tiempo
for (int k = 0; k < numAnts; k++){
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
shuffle(hormigas[k].begin(),hormigas[k].end(), default_random_engine(seed));
}
for (int i = 0; i < numAnts; i++){ //aplica local Search para las soluciones aleatorias
hormigas[i] = localSearch(dim,hormigas[i],dist,flujo);
}
mejorCosto = funCosto(dim,hormigas[0],dist,flujo);
mejorSol = hormigas[0];
for (int i = 1; i < numAnts; i++){
if (funCosto(dim,hormigas[i],dist,flujo) < mejorCosto){
mejorCosto = funCosto(dim,hormigas[i],dist,flujo);
mejorSol = hormigas[i];
}
}
for (int i = 0; i<dim; i++){
for (int j = 0 ; j<dim; j++){
feromonas[i][j] = 1.0/(100*mejorCosto);
}
}
for (int z = 0; z < 1; z++){ //máximo número de iteraciones
for (int i = 0; i < numAnts; i++ ){
hormigasNuevas[i] = hormigas[i];
for (int j = 0; j < numSwaps; j++){
prim = disInt(eng);
auxProb = disReal(eng);
seg = -1;
probAcum = 0;
do{
seg++;
if (seg == prim){seg++;}
totalFer = 0; //limpiamos para esta iteración
for (int k = 0; k < dim; k++){
if (k != prim){
totalFer += feromonas[prim][hormigasNuevas[i][k]-1] + feromonas[k][hormigasNuevas[i][prim]-1];
}
}
//construimos la probabilidad con la que es aceptado el cambio segun las feromonas
prob = (feromonas[prim][hormigasNuevas[i][seg]-1]+feromonas[seg][hormigasNuevas[i][prim]-1]) / totalFer;
probAcum += prob;
}while ((auxProb > probAcum) && (seg < dim));
if (seg == dim){seg--;}
aux = hormigasNuevas[i][prim];
hormigasNuevas[i][prim] = hormigasNuevas[i][seg];
hormigasNuevas[i][seg] = aux;
}
//mejoramos la solución modificada por la hormiga
hormigasNuevas[i] = localSearch(dim,hormigasNuevas[i],dist,flujo);
}
//contadorRep = 0;
//intensificación
for (int a = 0; a < numAnts; a++){
if (inten == 1){
if (funCosto(dim,hormigasNuevas[a],dist,flujo) < funCosto(dim,hormigas[a],dist,flujo)){
hormigas[a] = hormigasNuevas[a];
}
else{ contadorRep++;} //para contar cuantas veces se queda con la respuesta anterior
}
else{
hormigas[a] = hormigasNuevas[a];
}
}
//if (contadorRep == numAnts){inten = 0;} //apaga la intensificación
mejorCostoNuevo = funCosto(dim,hormigas[0],dist,flujo);
for (int b = 1; b < numAnts; b++){
if (funCosto(dim,hormigas[b],dist,flujo) < mejorCostoNuevo){
mejorCostoNuevo = funCosto(dim,hormigas[b],dist,flujo);
mejorSolNueva = hormigas[b];
}
}
if (mejorCostoNuevo < mejorCosto){
//si se consigue una mejor solucíón
mejorCosto = mejorCostoNuevo;
mejorSol = mejorSolNueva;
inten = 1;
sinMejoria = 0;
}
//actualiación de la matriz de feromonas
for (int c = 0; c < dim; c++){
for (int d = 0; d < dim; d++){ //Evaporación
feromonas[c][d] = 0.9*feromonas[c][d];
}
}
for (int e = 0; e < dim; e++){//reforzamos la mejor solución
feromonas[e][mejorSol[e]-1] = feromonas[e][mejorSol[e]-1] + 0.1/mejorCosto;
}
//diversificación
if (sinMejoria > dim/2){
hormigas[0] = mejorSol; //se queda la mejor solución hasta el momento
//se vuelve a inicializar las hormigas
for (int k = 1; k < numAnts; k++){
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
shuffle(hormigas[k].begin(),hormigas[k].end(), default_random_engine(seed));
}
for (int i = 0; i < numAnts; i++){ //aplica local Search para las soluciones aleatorias
hormigas[i] = localSearch(dim,hormigas[i],dist,flujo);
}
mejorCosto = funCosto(dim,hormigas[0],dist,flujo);
mejorSol = hormigas[0];
for (int i = 1; i < numAnts; i++){
if (funCosto(dim,hormigas[i],dist,flujo) < mejorCosto){
mejorCosto = funCosto(dim,hormigas[i],dist,flujo);
mejorSol = hormigas[i];
}
}
//renovar la matriz de feromonas
for (int i = 0; i<dim; i++){
for (int j = 0 ; j<dim; j++){
feromonas[i][j] = 1.0/(100*mejorCosto);
}
}
}
sinMejoria++;
}
pair <int,vector<int>> pairSol = make_pair (mejorCosto,mejorSol);
return pairSol;
}
int main (int argc, char* argv[]) {
vector<int> resultados(10);
for (int i = 0; i < 10; i++){
clock_t startTime = clock();
ifstream file(argv[1]);
int dim; //dimensiones de las matrices
file >> dim;
vector<int> suc(dim*dim); //matriz con los flujos entre las sucursales
vector<int> loc(dim*dim); //matriz con las distancias de las localidades
pair <int,vector<int>> pairSol; //tiene el costo de la busqueda y la permutación
//guardar la matriz de distancia
for (int i = 0; i < dim; i++){
for (int j = 0; j < dim; j++) {
file >> suc[dim*i+j];
}
}
//guardar la matriz de flujos
for (int i = 0; i < dim; i++){
for (int j = 0; j < dim; j++) {
file >> loc[dim*i+j];
}
}
pairSol = antColony(10,dim,loc,suc);
resultados[i] = pairSol.first;
cout << pairSol.first << endl;
for (int i = 0; i < dim; i++){
cout << pairSol.second[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << double( clock() - startTime ) / (double)CLOCKS_PER_SEC<< " seconds." << endl;
}
int total = 0;
for (int j = 0; j<10; j++){
total += resultados[j];
}
cout << endl << "El promedio de de las soluciones es: " <<endl;
cout << total/10 << endl;
return 0;
}
Valgrind给了我这个：
0x804B331处无效读取大小4：main（antColony.cpp：269） 地址0x0未堆叠，malloc'd或（最近）自由
使用信号11（SIGSEGV）的默认操作终止进程 不在地址0x0的映射区域内访问 在0x804B331：main（antColony.cpp：269）
我正在使用此文件：
20
0 87 14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
87 0 0 82 57 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
14 0 0 0 0 68 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 82 0 0 0 0 19 18 38 47 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 57 0 0 0 0 0 0 0 0 91 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 68 0 0 0 0 0 0 0 0 77 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 18 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 38 0 0 0 0 0 0 0 0 0 75 0 0 0 0 0 0
0 0 0 47 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 73 52 0 0 0 0
0 0 0 0 91 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 77 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 51 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 75 0 0 0 0 0 0 0 0 93 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 73 0 0 0 0 0 0 0 0 84 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 52 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 51 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 93 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 84 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40 0 0 0 0
0 4 7 7 4 6 3 7 1 7 8 7 2 9 8 2 9 3 4 3
4 0 8 1 7 9 8 7 6 5 1 3 1 4 4 2 7 6 3 5
7 8 0 5 7 9 1 6 3 2 9 8 4 8 7 7 4 3 7 1
7 1 5 0 3 1 9 9 7 1 6 6 1 1 2 2 4 2 7 8
4 7 7 3 0 9 9 6 9 4 1 8 2 9 8 6 1 9 2 6
6 9 9 1 9 0 7 6 9 2 3 1 4 1 9 5 3 3 7 3
3 8 1 9 9 7 0 3 7 3 5 1 9 4 6 4 7 4 9 6
7 7 6 9 6 6 3 0 7 1 6 7 3 9 4 1 8 4 9 1
1 6 3 7 9 9 7 7 0 6 1 5 7 6 5 3 4 9 8 1
7 5 2 1 4 2 3 1 6 0 6 3 9 3 3 6 4 1 8 6
8 1 9 6 1 3 5 6 1 6 0 6 3 8 2 4 8 1 9 6
7 3 8 6 8 1 1 7 5 3 6 0 8 2 7 6 4 5 4 1
2 1 4 1 2 4 9 3 7 9 3 8 0 4 4 2 5 6 4 9
9 4 8 1 9 1 4 9 6 3 8 2 4 0 3 2 8 7 2 8
8 4 7 2 8 9 6 4 5 3 2 7 4 3 0 4 3 3 8 4
2 2 7 2 6 5 4 1 3 6 4 6 2 2 4 0 8 5 9 9
9 7 4 4 1 3 7 8 4 4 8 4 5 8 3 8 0 1 2 7
3 6 3 2 9 3 4 4 9 1 1 5 6 7 3 5 1 0 1 1
4 3 7 7 2 7 9 9 8 8 9 4 4 2 8 9 2 1 0 4
3 5 1 8 6 3 6 1 1 6 6 1 9 8 4 9 7 1 4 0
错误来自接近结尾的这一行：
for (int i = 0; i < dim; i++){
cout << pairSol.second[i] << " ";
}
我正在尝试打印解决方案向量。
我不明白这会产生的内存问题。这更令人困惑，因为有时它完美无缺。如果有人能向我解释，我将不胜感激。
感谢您的帮助！
答案 0 :(得分：1)
我稍微调试了你的程序，发现当错误发生时，pairSol.second实际上是空的。
我发现这种情况的唯一方法是，mejorSolNueva永远不会分配值，但会发生分配mejorSol = mejorSolNueva。
答案 1 :(得分：0)
在这部分代码中看起来像问题：
mejorCostoNuevo = funCosto(dim,hormigas[0],dist,flujo);
for (int b = 1; b < numAnts; b++){
if (funCosto(dim,hormigas[b],dist,flujo) < mejorCostoNuevo){
mejorCostoNuevo = funCosto(dim,hormigas[b],dist,flujo);
mejorSolNueva = hormigas[b];
}
}
if (mejorCostoNuevo < mejorCosto){
//si se consigue una mejor solucíón
mejorCosto = mejorCostoNuevo;
mejorSol = mejorSolNueva;
inten = 1;
sinMejoria = 0;
}
在循环中你有条件
if (funCosto(dim,hormigas[b],dist,flujo) < mejorCostoNuevo){
接下来你有了
if (mejorCostoNuevo < mejorCosto){
if (mejorCostoNuevo > mejorCosto){
停止为我制造错误。无论如何，如果for循环中的条件不为真并且mejorCostoNuevo小于mejorCosto，那么你有mejorSol的零大小，从而错误。