C++ 指针在 for 循环中被覆盖

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++ 指针在 for 循环中被覆盖

【英文标题】：C++ pointer gets overwritten in for loops

【发布时间】：2020-02-10 03:02:43

【问题描述】：

有人能解释一下为什么在循环中声明变量时指针会被覆盖吗？

例如，给定以下 sn-p，并且用户输入 1 和 2。我希望 pNums 数组包含 2 个指针，指向分别保存值 1 和 2 的 2 个整数。

但是，控制台会打印出2 和2；

#include <iostream>
using namespace std;

//Input "1 2"
int main() 
    int* pNums[2];
    for(int i = 0; i < 2; i++)
        int num;
        cin >> num;
        pNums[i] = (&num);
    
    cout << (*pNums[0]) << endl;
    cout << (*pNums[1]) << endl; 

为什么会这样？我该如何解决？例如，如果我们不知道用户将输入多少个数字，而不是for 循环，我们有一个while 循环怎么办？在满足某些条件之前，我们要不断创建新指针并将它们存储到pNums 向量中？

【问题讨论】：

int 变量实际上只声明了一次 for all for 循环迭代，因此共享相同的内存。您想查看动态变量并使用 new/delete。或者更改为使用另一种方法，例如 std::vector 列表，您可以在其中将数字添加到列表中。

为什么要不断创建新的指针？你不想要新的值吗？如果没有新的东西可以指向，那么创建新指针的目的是什么？

【参考方案1】：

只有一个num，而您正在覆盖那个。（然后导致未定义的行为，但不要介意。）

有两种简单的方法可以避免这个错误。

1) 存储对象，而不是指针：

int nums[2];
for(int i = 0; i < 2; i++)
    cin >> nums[i];

2) 使用动态分配：

int* pNums[2];
for(int i = 0; i < 2; i++)
    int *p=new int;
    cin >> *p;
    pNums[i] = p;

【讨论】：

但记得删除你声明的数据以避免内存泄漏。或者使用智能指针。

@AndrewTruckle 如果我们使用动态分配，何时/如何删除数据？什么是智能指针？如果这里解释的时间太长，能否请您指点我的教程或文档？

@Synia 见geeksforgeeks.org/… 和docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/…。一个很好的教程将解释这些方法。

【参考方案2】：

您存储在pNums 中的指针指向for 块中变量num 的两个实例。在每个for 循环迭代中都有一个变量实例，这些变量只存在到它们各自的for 循环体迭代结束。

因此，当for 循环退出时，您的指针将无效，因此尝试使用例如取消引用它们*pNums[0] 导致 undefined behavior。

不存储指针，存储值：

#include <iostream>
using namespace std;

//Input "1 2"
int main() 
    int pNums[2];
    for(int i = 0; i < 2; i++)
        int num;
        cin >> num;
        pNums[i] = num;
    
    cout << pNums[0] << endl;
    cout << pNums[1] << endl; 

如果您需要数组中可变数量的条目，请使用std::vector。

【参考方案3】：

for(int i = 0; i < 2; i++)
    int num; //< this is num. It lives here.
    cin >> num; 
    pNums[i] = (&num);  //< you have taken the address of num (twice!)

// here is when 'num' is destroyed (no longer in scope)

// so this is now pointing at something that doesn't exist. 
cout << (*pNums[0]) << endl;