为啥这个记忆代码段错误？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥这个记忆代码段错误？

【英文标题】：Why does this memoized code segfault?为什么这个记忆代码段错误？

【发布时间】：2016-08-08 21:57:09

【问题描述】：

我有以下代码计算给定 n 和 k 的第二类斯特林数，

#include <cstdint>
#include <map>

#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>

namespace mp = boost::multiprecision;


mp::cpp_int stirlingS2(unsigned n, unsigned k)

    if (n == 0 && k == 0) 
        return 1;
    

    if (n == 0 || k == 0) 
        return 0;
    

    static auto memo = std::map<std::pair<unsigned, unsigned>, mp::cpp_int>();
    auto nKPair = std::pair<unsigned, unsigned>(n, k);

    if (memo.count(nKPair) > 0) 
        return memo[nKPair];
    

    auto val = k * stirlingS2(n - 1, k) + stirlingS2(n - 1, k - 1);

    memo[nKPair] = val;

    return val;

不幸的是，当这段代码运行时，它会出现段错误。插入memo 的前 87795 个值似乎运行良好，但此后不久就崩溃了。具体来说，段错误发生在map::count，在if (memo.count(nKPair) > 0) 行中。我想这可能是memo 的大小不足的问题，所以我在memo 的分配中添加了以下警告，

if (memo.size() < memo.max_size()) 
    memo[nKPair] = val;

但这并没有帮助。我还注意到 87795 值并不表示何时崩溃。通过一些小的修改，将第一个 if 语句更改为，

if (n <= k) 
    return 1;

将该值更改为 66453。

有人知道这里发生了什么吗？

【问题讨论】：

你打算在哪里插入一些东西到备忘录中？

你确定段错误在memo.count 行上，而不是由于没有正确记忆而导致通过深度递归炸毁堆栈？

@DavidThomas，如果键不存在，operator[] 不会为键插入新元素吗？

@JordyDickinson 是的，确实如此......但是地图中的所有内容都是默认构造的 cpp_int。这是故意的吗？

你为什么用if (memo.count(nKPair) > 0) return memo[nKPair]; 而不是auto it = memo.find(nKPair); if (it != memo.end()) return it.second;？你在哪里插入地图？

【参考方案1】：

好的，经过数小时的困惑，我将其范围缩小到表达式模板问题。我不太明白为什么，但这一切都与行中的那个小 auto 有关

auto val = k * stirlingS2(n - 1, k) + stirlingS2(n - 1, k - 1)

基本上，将 auto 更改为 mp::cpp_int，然后突然就没有段错误了。